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Eixo Temático 1. Técnica e métodos de cartografia, geoprocessamento e sensoriamento remoto, aplicadas ao planejamento e gestão ambientais
INFLUENCIA DE FATORES TOPOGRAFICOS NA DISTRIBUIÇÃO DE
ESCORREGAMENTOS TRANSLACIONAIS RASOS NA SERRA DO MAR, CUBATÃO (SP)
Willian dos Santos¹; Bianca Carvalho Vieira² Departamento de Geografia – FFLCH/USP
Email: ¹[email protected] ;² [email protected] RESUMO: Movimentos de massa são processos morfogenéticos comuns na Serra do Mar. Dentre as diferentes classes, os escorregamentos translacionais rasos são os mais freqüentes. Sua ocorrência está relacionada a diversos fatores condicionantes, como: geologia, pedologia, hidrologia, interferência antrópica e topografia. Considerando a posição do Pólo Industrial instalado no sopé da escarpa da Serra do Mar, e a ocorrência dos escorregamentos durante intensos índices pluviométricos, faz-se necessário compreender a dinâmica desses processos. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar a influência de parâmetros topográficos na distribuição espacial dos escorregamentos translacionais rasos na Serra de Cubatão (SP). Para tanto, a partir de fotografia aéreas (escala 1:25.000) foram mapeadas cicatrizes de escorregamentos, deflagrados pelas fortes chuvas de janeiro de 1985. A partir de cartas planialtimétricas (escala 1:10.000), gerou-se um MDT com resolução de 4m², utilizado para confecção dos mapas de hipsometria, ângulo, forma e orientação de encosta, que permitiram a análise da influência da topografia na distribuição dos escorregamentos a partir de três índices: de freqüência de classes (F), concentração de cicatrizes (CC) e potencial de escorregamentos (PE). Do total de cicatrizes (356) e das análises da topografia, pode-se destacar um elevado potencial de escorregamentos (6,3%) em encostas entre 40° e 50°, estando de acordo com os dados encontrados na literatura. As cicatrizes concentraram-se em formas convexas (53%), enquanto o PE para formas de encosta foi maior em áreas retilíneas e convexas (3,8%), como pode ser observado pelos dados de área de contribuição, com baixos valores de PE (2,7%) para os locais de maior concentração de fluxo (concavidades). Tal fato está relacionado com características do local, fortemente condicionado pela estrutura geológica, com muitas juntas e fraturas. Os resultados apontam a importância de parâmetros topográficos na distribuição espacial de escorregamentos translacionais rasos na paisagem, podendo servir de base para um melhor ordenamento do território. ABSTRACT: In the Serra do Mar, Southeastern Brazil, morphogenetic processes are common, and the shallow landslides are the most frequent. Its occurrence is related to various conditioning factors, such as geology, pedology, hydrology, human activity and topography. The topographical factors is important in the definition of susceptible areas with the advancement of Geographic Information Systems (GIS). Currently, there are higher number of materials and methods of analyzing these processes. Considering the position of the Industrial Pole region installed in base of the scarp of the Serra do Mar, and the occurrence of the shallow landslides during intense rainfall index, becomes necessary to understand the dynamics of these processes. Therefore, the aim of this research consists in analyses of the influence of topographic parameters (slope angle, form, elevation and aspect) in the spatial distribution of shallow landslides in the Serra de Cubatão, São Paulo State, Brazil. A basin was selected and through the aerial photography (1:25,000 scale) were mapped shallow landslides scars, triggered by heavy rains of January 1985 (380mm/48h). The Digital Terrain Model (DTM), with 2m of spatial resolution, had been generated from topographic maps (scale 1:10,000). From the DTM were generated angle slope, form, elevation and aspect maps and evaluation percentages of scars concentration (SC) and (LP). The analysis of Influence of topographical factors in the distribution of shallow landslides from three indices: of frequency of classrooms (F), scars concentration (CC) and landslides potential (LP). As a result, 356 scars were mapped and by analyses of the topography, one high landslides potential (6.3%) in slopes between 40° and 50° can be detached, being in agreement with literature. The scars had been concentrated in convex forms (53%), while the LP for forms was higher in rectilinear and convex areas (3.8%), as it can be observed by contribution area, with low LP (2.7%) for the places of higher concentration of flow (hollows). Such fact is related with characteristics of the place, strong conditional for the geological structure, with many joints and fracture. The results point the importance of topographical parameters in the space distribution of shallow landslides, may serve as a basis for better land management.
1.Introdução
O relevo terrestre é formado a partir da atuação de agentes endógenos e exógenos, e destes
últimos pode-se destacar os movimentos massa, processos morfogenéticos freqüentes ao longo do
Quaternário. Devido à complexidade envolvida na sua ocorrência e aos problemas que geram quando
ocasionados em áreas ocupadas pelo homem, acabam sendo objetos de inúmeros estudos.
No Brasil, uma das áreas mais afetadas pela ocorrência destes processos encontra-se próximo à
costa Sudeste do país, principalmente nos estados do Rio de Janeiro e São Paulo. No caso do trecho
paulista, destaca-se a região de Cubatão, a qual abriga importante Pólo Industrial do estado, além de
servir de ligação entre o litoral e o Planalto Paulista. Uma área singular dada a sua importância
socioambiental. No ano de 1985, fortes chuvas deflagraram movimentos de massa generalizados ao
longo das suas encostas. Tal acontecimento afetou as indústrias petroquímicas instaladas junto ao sopé
de suas encostas.
Eventos como esse impulsionam a busca do melhor entendimento desses processos, o que pode
ser feito a partir da compreensão dos diferentes tipos existentes, seus fatores condicionantes, e os
métodos de análises, os quais contribuem efetivamente no ordenamento territorial, por exemplo.
Dentre os diferentes tipos de movimento de massa, um em particular chama a mais atenção, os
escorregamentos, caracterizados pelo rápido deslocamento de massa, de curta duração, com plano de
ruptura definido, o qual permite distinguir entre o material deslizado e o que permanece em repouso.
Estes ocorrem com maior freqüência e causam mais danos à sociedade (SIDLE et al, 1985; CROZIER,
1986; SELBY, 1993; FERNANDES & AMARAL, 1996; SCHUSTER, 1996; AUGUSTO FILHO &
VIRGILI, 1998, entre outros).
Esses processos podem ser iniciados por uma série de fatores que agem isolados ou
conjuntamente. No que diz respeito à geologia, em geral são considerados os aspectos litológicos,
relacionados às características da rocha, como mineralogia e textura, e a estrutura a qual ressalta a
influência de falhas, juntas, planos de acamamento e foliação e laminação (SIDLE, 1985; SIDLE et al.,
1985; FERNANDES & AMARAL, 1996; AUGUSTO FILHO & VIRGILI, 1998, entre outros).
O clima é outro fator condicionante uma vez que as chuvas constituem-se como um dos
principais agentes deflagradores dos escorregamentos. A precipitação pluviométrica é o principal
agente deflagrador dos movimentos de massa, em ambiente tropical úmido. A grande maioria dos
registros de escorregamentos em nosso país estão relacionados a eventos de elevada precipitação,
embora seja importante destacar que alto índice pluviométrico não seja condição única e necessária
para a ocorrência de escorregamentos (GUIDICINI & IWASA, 1976; GUIDICINI & NIEBLE, 1976;
TATIZANA et al, 1987; THOMAS, 1994; AUGUSTO FILHO & VIRGILI, 1998, entre outros).
Quando condições críticas de tempo são alcançadas, os escorregamentos comumente ocorrem em áreas
agrupadas, sendo registradas centenas de feições individuais (cicatrizes de escorregamentos)
distribuídas em uma grande área (CROZIER, 1986).
De acordo com Sidle et al. (1985) a hidrologia de encosta e os solos estão diretamente ligados à
estabilidade da encosta. O regime de chuvas (principalmente intensidade e duração), juntamente com a
taxa de infiltração e de transmissividade e a evapotranspiração controlam as pressões no solo,
determinando o nível freático na encosta, e logo a estabilidade. Para que todo esse processo ocorra, as
características químicas e mineralógicas do solo são fundamentais, uma vez que influenciam as
propriedades dos argilominerais ali presentes, contribuindo para uma maior ou menor estabilidade da
encosta (SIDLE, 1985).
A vegetação, muitas vezes negligenciada em estudos sobre estabilidade de taludes naturais, é
um elemento da paisagem diretamente associado à manutenção da estabilidade das encostas, seja pela
redução ou dissipação do impacto das gotas de água no solo pelas folhas, diminuindo também a
infiltração destas, ou no acréscimo da resistência do solo provocado pelo sistema radicular, atuando
como elemento fixador. Há também o efeito negativo da mesma, por meio do chamado efeito
alavanca, o qual consiste em força cisalhante transferida pelos troncos ao terreno, quando a copa das
árvores são atingidas por ventos, bem como o efeito cunha, representado pela pressão lateral causada
pelas raízes ao penetrar em fendas, fissuras ou quaisquer espaços pelos quais essas raízes possam se
alojar no solo ou na rocha, ou ainda a sobrecarga exercida pela vegetação nos solos, (SIDLE, 1985;
SIDLE et al., 1985; GREENWAY, 1987; SIDLE, 1992; AUGUSTO FILHO & VIRGILI, 1998 entre
outros).
Parâmetros topográficos devem ser levados em consideração quando se estuda os mecanismos
que instabilizam, causando conseqüentemente ruptura das encostas, seja pelas diferenças de
declividade, pela distribuição dos fluxos na encosta através das formas geométricas (côncavas,
retilíneas e convexas), pelo controle de entrada umidade no solo garantido pela exposição de suas faces
(orientação ou aspecto) e mesmo pelas diferenças níveis hipsométricos (O’LOUGHLIN, 1986; GAO,
1993; FERNANDES & AMARAL, 1996 entre outros).
Entre todos esses fatores citados, a topografia se destaca por permitir o levantamento de
importantes informações morfométricas do relevo, principalmente em áreas de difícil acesso
(FERNANDES et al., 2001). Com o desenvolvimento e difusão dos Sistemas de Informações
Geográficas (SIGs), e a conseqüente automação das rotinas relacionadas ao levantamento desses
dados, a topografia é elemento fundamental para a compreensão dos processos existentes na paisagem,
dando suporte à tomada de decisões que envolvam o ordenamento territorial (PIKE, 2000).
Quanto aos métodos de análises de movimentos de massa, existem muitos, selecionar um
especificamente torna-se tarefa complexa, pois cada um corresponde a uma finalidade, cabendo ao
pesquisador utilizar um ou combinar vários deles. Com o desenvolvimento dos SIGs passou a existir
uma quantidade maior de métodos que buscam identificar áreas suscetíveis a movimentos de massa na
paisagem. Tais ambientes possibilitam correlacionar e sistematizar dados em diferentes escalas de
trabalho, resultando em mapas de susceptibilidade a partir de abordagens diferentes (VAN WESTEN,
1993; ALEXANDER, 2008).
A coleta de informações que alimenta esses sistemas deve ser a mais refinada possível
evitando-se assim, anomalias nos mapas gerados, sejam eles para análise de suscetibilidade ou mesmo
de previsão desses processos. (ALEOTTI & CHOWDHURY, 1999; FABBRI et al., 2003). A
TABELA 1 apresenta uma síntese dos métodos de análise de acordo com Van Westen (1993).
TABELA 1. Métodos de análise e previsão de movimentos de massa
Tipo de análise de
perigo a
escorregamento
Característica principal
Análise de
Distribuição
Mapeamento direto das feições do movimento de massa em um mapa que dá
informações apenas daqueles locais onde os escorregamentos ocorreram no
passado (inventário de escorregamentos)
Análise Qualitativa
Direto, ou semi-direto, métodos em que o mapa geomorfológico é renumerado
para um mapa de perigo, ou diversos mapas são combinados em um único mapa
usando a regra de decisão subjetiva, baseado sobre a experiência do pesquisador.
Análise Estatística Método indireto, onde as análises estatísticas são usadas para obter uma previsão
do perigo ao movimento de massa a partir de um número de mapas de parâmetro.
Análise
Determinística
Métodos indiretos, são aqueles em que os mapas de parâmetros são combinados
por meio de calculo s de estabilidade de vertente.
Análise de
Frequência de
escorregamento
Métodos indiretos, são aqueles onde os registro de terremotos e/ou chuvas ou
modelos hidrológicos são usados para correlacionar com datas de
escorregamentos conhecidas, para obter valores de entrada com uma certa
frequência.
Análise Heurística Método direto ou semi-direto, onde fundamenta se sobre o peso atribuído por
julgamento, permitindo realizar combinações de mapas.
Fonte: Modificado de VAN WESTEN (1993).
Dessa maneira, o presente trabalho tem por objetivo a analisar o papel desempenhado pela
topografia na distribuição de escorregamentos translacionais rasos na Serra do Mar paulista utilizando-
se de Sistemas de Informações Geográficas e geoprocessamento para obtenção dos resultados.
2. Materiais e Métodos
Visando alcançar o objetivo da pesquisa foram seguidas cinco etapas as quais abrangeram os
procedimentos metodológicos bem como o levantamento dos materiais necessários para execução
desta. Primeiro selecionou-se a área de estudo, uma bacia hidrográfica da Fachada Atlântica da Serra
do Mar em Cubatão, SP, a Bacia da Copebrás (FIGURA 1). Para a escolha dessa área levou-se em
consideração alguns fatores importantes, como a ocorrência de um evento de grande magnitude, no
vale do rio Moji, caracterizado pela deflagração generalizada de escorregamentos translacionais rasos
que pudessem ser registrados com fidelidade por meio de fotografias aéreas, no caso aerofotos na
escala 1:25.000, do Instituto Nacional de Pe0squisas Espaciais, INPE (1985). Além disso, tais
processos deveriam ser iniciados por evento pluviométrico intenso como as chuvas do final de janeiro
de 1985(cerca de 380mm/48h). Assim, a bacia da Copebrás foi eleita como área piloto, haja vista o
número significativo de cicatrizes de escorregamentos. Outro fator levado em consideração foi sua
localização em relação ao Pólo Industrial de Cubatão e a casos de corridas de detritos associadas aos
escorregamentos translacionais rasos.
FIGURA 1: Localização da área de estudo no Estado de São Paulo. Destacada em vermelho, área na
escarpa da Serra do Mar na qual a bacia da Copebrás está inserida.
A segunda etapa refere-se à aquisição dos materiais necessários para levantamento dos dados
morfométricos, no caso, a base topográfica (planialtimétrica), com escala 1:10.000 e eqüidistância de
curva de 5m em formato digital e fotografias aéreas para o mapeamento das cicatrizes de
escorregamentos. Com a eqüidistância de 5 metros entre as curvas de nível foi possível obter um maior
detalhamento da superfície do terreno, fator de extrema importância tendo em vista o objetivo da
pesquisa. Assim sendo, as cartas foram tratadas de maneira a serem utilizadas no programa ArcGIS
9.1.
A terceira etapa refere-se à construção de um Modelo Digital de Terreno (MDT) a partir da
base topográfica disponível utilizando o módulo de interpolação Topo to Raster da extensão 3D
Analyst do software ArcGIS 9.1. O MDT gerado é representado por uma grade retangular composta de
pixels (ou células) distribuídos em linhas e colunas. A resolução espacial (tamanho do pixel) foi
condizente com a representação cartográfica original (1:10.000) de maneira a não extrapolá-la
(GOMES et al., 2004; LOPES, 2006). Esse módulo de geração por interpolação de isolinhas foi
escolhido, pois representa mais adequadamente o terreno, criando uma superfície que leva em
consideração as condições de escoamento da encosta, já que a drenagem é estruturada sem
interrupções, com um nível de acurácia maior na superfície, sendo desta forma mais adequada para
análises hidrológicas (ESRI, 2005; RABACO, 2005). Do MDT gerou-se cinco mapas temático
(TABELA 2): hipsométrico, ângulo e forma da encosta, aspecto e área de contribuição. Um mapa de
litologia também foi produzido sendo este resultado de uma compilação de dados secundários.
TABELA 2. Classes temáticas dos mapas gerados a partir do MDT. Mapa Classe temática
Hipsometria (m) <146/146-228/228-355/355-428/428576/576-686/686-756/756-881/>881
Ângulo de Encosta (graus) <30°/30°-40°/40°-50°/>50°
Aspecto N/NE/E/SE/S/SO/O/NO
Forma da Encosta Côncavo, retilíneo e convexo
Área de Contribuição (log10 m²) 0,3-1,4/1,5-1,7/1,8-2,1/2,2-6,3
A quarta etapa está relacionada com o mapeamento das cicatrizes de escorregamentos
utilizando fotografia aérea (em infravermelho colorido e escala aproximada 1:25.000) ortorretificadas.
No procedimento de identificação dessas feições considerou-se basicamente a forma, a tonalidade da
imagem. A grande maioria das cicatrizes apresenta o formato de uma ferradura, o que facilitou a
identificação, além disso, a tonalidade foi outro indicativo para seleção das cicatrizes na paisagem,
pois o branco e variações de verde claro indicavam alteração no terreno.
Por último fez-se análises para determinação de índices de Freqüência, da Concentração de
Cicatrizes e de Potencial de Escorregamentos (PE). O procedimento segue a metodologia aplicada por
GAO (1993), que estudando escorregamentos ocorridos em 1969 no Estado de Virgínia, nos Estados
Unidos, identificou o papel de variáveis topográficas como aspecto, declividade e forma de encosta na
distribuição de escorregamentos, identificando um potencial de escorregamentos (PE), o qual permite
avaliar a influência de cada parâmetro na distribuição espacial de escorregamentos translacionais
rasos. Para tanto se fez necessário deixar todos os dados em formato matricial, ou raster, de forma que
a partir da quantidade total de pixel (ou célula) de cada mapa mais a quantidade de pixels de áreas nas
quais foram registrados escorregamentos se pudesse estabelecer as relações necessárias para o
desenvolvimento desta pesquisa.
Primeiramente obteve-se um índice de Frequência (F) das classes na bacia (Equação 1),
seguido da Concentração de Cicatrizes (CC) com a equação 2 e, por fim, do Potencial de
Escorregamentos (PE), a partir da equação 3.
100bacia da pixels de Total
classe cada em pixels de TotalF Equação 1.
bacia na afetados pixels de Total100 classe cada em afetados pixels de Total
CC Equação 2.
100bacia na afetados pixels de Total
classe cada em afetados pixels de TotalPE Equação 3.
3. Resultados e Discussões
Para tanto se gerou um MDT com resolução espacial de 2m a partir de base topográfica. Esse
detalhe se deve ao fato de existir uma relação direta entre acurácia de dados para análise de
suscetibilidade e a resolução do modelo de terreno (DIETRICH et al., 1998). A perfeita representação
depende da complexidade do terreno (GAO, 1997), logo, algumas incoerências apareceram (como a
formação de degraus nas encostas, fato comum em MDTs gerados de cartas topográficas), mas foram
prontamente verificadas e corrigidas de forma a se apresentar dados confiáveis.
O MDT da apresentou um total 896469 pixels, dos quais apenas 33.173 correspondem a áreas
afetadas por escorregamentos. Esse último valor foi obtido a partir da sobreposição do M DT com o
mapa de cicatrizes (FIGURA 2)
FIGURA 2: Mapa de Cicatrizes dos Escorregamentos ocorridos em janeiro de 1985 na bacia da Copebrás.
O mapeamento das cicatrizes dos escorregamentos translacionais rasos ocorridos em 1985
permitiu a identificação de 356 feições que ocuparam uma área de 132.672m², o que equivale a 3,7%
de toda a extensão da bacia. A área média dessas cicatrizes foi de 373m² apesar de 66% das cicatrizes
apresentarem valores abaixo dessa média. A maior cicatriz identificada na bacia ocupa 2.704m² e
menos, apenas 11m² de área (FIGURA 3). As cicatrizes mais freqüentes são aquelas com áreas entre
100 e 200m², atingindo cerca de 24% do total e as menores que 50m² de área correspondem somente a
5,6% dessas feições.
FIGURA 3: Detalhe em escala 1:1000 de duas cicatrizes dos escorregamentos rasos de 1985 deflagrados nas encostas da bacia da Copebrás. À esquerda, a maior feição mapeada na área, com 2074m², destacada pelo polígono em azul. À direita, a menor de todas as cicatrizes da área de estudo, com 11m², destacada com polígono em azul auxiliado pela presença das curvas de nível. Ao centro, o mapa de cicatrizes.
3.1 Mapa de Ângulo da Encosta
A bacia da Copebrás apresenta encostas com ângulos de inclinação muito acentuados. Cerca de
63% da área possui ângulos entre 30° e 50°. Esses intervalos, correspondentes a duas classes
intermediárias do Mapa de Ângulo de Encosta (FIGURAS 4 e 5), concentram 85% das cicatrizes de
escorregamentos, sendo 51% somente na classe com ângulos entre 30° e 40°.
Os maiores valores de PE são encontrados justamente para essas mesmas classes, porém, há
uma inversão, enquanto as áreas com inclinação entre 30° a 40° são mais frequentes e concentram
mais cicatrizes, o valor do Potencial de Escorregamentos (4,4%) é mais baixo que o apresentado pela
classe superior (40° a 50°) cujo PE é igual a 6,3%. Esse valor não foi considerado inesperado, uma vez
que a área ocupada por esta classe (20,2%) abrange pouco menos de metade da classe inferior (42,6%)
e apresenta Concentração de Cicatrizes alta (34,3%).
FIGURA 4: Mapa de Ângulo da Encosta. Notar que as áreas com maior inclinação se localizam no setor leste da
bacia, no qual as faces das encostas estão voltadas majoritariamente para o Sul.
A classe com menores valores de PE (1,4%) foi a primeira (<30°). Apesar de possuir a
segunda maior Freqüência (34,5%), ocupando assim uma área considerável da bacia da Copebrás.
Esses ângulos estão associados às porções suaves da escarpa, com formas convexas encontradas nos
principais divisores de água e a depósitos coluvionares, situados em áreas côncavas da bacia.
A quarta classe, apesar de apresentar valores baixos em todos os índices analisados, não deve
ser ignorada, é a porção das encostas da Serra do Mar que mais chama atenção devido à grande
inclinação (ângulos maiores que 50°). Ocupa uma área muito pequena na bacia (2,7%), concentrando
somente 2,3% das cicatrizes, entretanto, o PE aqui é de 3,1%, mostrando a elevada suscetibilidade a
escorregamentos dessas áreas, concentradas principalmente nas encostas com solos de menor
espessura ou mesmo onde as rochas que sustentam a escarpa afloram na forma de paredões rochosos,
principalmente, ou ainda em encostas orientadas predominantemente para o quadrante Sul.
FIGURA 5: Gráfico correspondente aos dados do Mapa de Ângulo da Encosta, com os valores percentuais de
Frequência (F), Concentração de Cicatrizes (CC) e Potencial de Escorregamentos (PE) de cada classe. O maior PE
(6,3%) está na classe com ângulos entre 40° e 50°, apesar de não ser a classe com maior área ou que mais concentra
escorregamentos.
Como pode ser observado nos dados apontados, o intervalo de 30° e 50° é o mais suscetível
a escorregamentos translacionais rasos na bacia da Copebrás, porém, ao observar dados obtidos em
estudos realizados em outras áreas da Serra do Mar, no mesmo município, ou em áreas com
características naturais muito próximas, esse intervalo fica entre os 30° e 40°. Lopes (2006) identificou
que 51% dos escorregamentos ocorridos em 1985 no vale do rio Moji estavam na faixa de 30° a 40° e
conforme o aumento do ângulo da encosta, menor a quantidade de cicatrizes encontradas,
especialmente acima dos 45°. Em estudo realizado em duas bacias localizadas no Maciço da Tijuca no
Rio de Janeiro, Guimarães (2000) registrou um aumento do Potencial de Escorregamentos até os 55°
de inclinação nas encostas, havendo uma diminuição dos mesmos quanto maior o ângulo. A presença
de paredões rochosos e a ausência de solos nesses locais justificam a diminuição do PE.
Esse fato também é observado em outros locais do mundo, com características muitas vezes
distintas daquelas encontradas em Cubatão, porém, apesar do papel destacado do grau de inclinação da
encosta, outros fatores atuam associados, de maneira a aumentar a instabilidade das encostas. Gao
(1993) analisou que os intervalos entre 22° e 31° são mais suscetíveis a escorregamentos rasos e
D’Amato Avanzi et al. (2004) verificaram em estudo sobre a influência de parâmetros geológicos e
geomorfológicos na ocorrência de escorregamentos rasos na região de Toscana na Itália, a grande
maioria dos escorregamentos ocorreram entre 30° e 45°, mas sua deflagração estava condicionada,
principalmente à ocorrência de fraturas nas encostas e à litologia do local, cujo material de alteração
torna as encostas muitos suscetíveis ao aparecimento de rupturas, bem como à forma da encosta.
3.2 Mapa de Forma da Encosta
A forma da encosta (FIGURA 6) é um dos parâmetros de maior importância para a ocorrência
de escorregamentos. Dietrich & Montgomery (1998) afirmam que formas côncavas, por exemplo, são
áreas de concentração de água e elevação mais rápida das cargas de pressão durante as chuvas, sendo
mais suscetíveis a rupturas, uma vez que necessitam de menor volume de água para atingirem esse
limiar (RENEAU & DIETRICH, 1987; D’AMATO AVANZI et al., 2004). As formas convexas são
áreas divergentes, sendo feições míninas de extrema importância no desenvolvimento do relevo, por
distribuir toda a carga de fluxos para as encostas. Esses setores necessitam de uma carga elevada de
chuva para aumentar sua instabilidade, conforme apontam Reneau & Dietrich (1987). Nas encostas
naturais da Serra do Mar, as formas retilíneas são apontadas como as mais freqüentes.
FIGURA 6: Mapa de Formas da Encosta. Essa representação apresenta as formas do terreno tanto em planta
quanto em perfil, o que explica uma maior quantidade de áreas convexas.
A bacia da Copebrás, se observada de um ponto de vista tridimensional (planta/perfil) apresenta
encostas com formas predominantemente convexas (52%), sendo os setores restantes equivalentes,
formas côncavas e retilíneas ocupando 24% e 23% da área respectivamente, como pode ser observado
na FIGURA 7. A Concentração de Cicatrizes acompanhou essa tendência (54% de formas convexas,
24% de retilíneas e 22% de côncavas). Apesar de pouca a diferença no valor do índice de CC para as
formas côncavas em relação às retilíneas, tal fato se justifica por serem áreas nas quais se localizam os
canais de drenagem da bacia, com declividades menores.
FIGURA 7: Gráfico de Forma da Encosta (planta/perfil) no qual se observa a grande frequência e concentração de
cicatrizes nas formas convexas, porém, o PE é mais elevado também nos setores retilíneos.
As áreas consideradas mais instáveis, com PE mais elevado, foram as encostas convexas e
retilíneas (3,8% e 3,7% respectivamente). Como a bacia da Copebrás apresenta ângulo de encostas
muito elevados, esses números se justificam, uma vez que os escorregamentos translacionais rasos são
deflagrados normalmente no terço superior da encosta (FIGURA 8).
FIGURA 8: Encostas do vale do Rio Moji atingidas por escorregamentos em 1985. Notar que a chamada “raiz”
dessas feições se localiza no terço superior da encosta, como destacado em vermelho. Esse é um trecho de transição
de formas convexas para retilíneas. Foto: Arquivo IPT (1985).
Lopes (2006) afirma que 61% das cicatrizes de escorregamentos ocorridos em 1985 ocorreram
em formas retilíneas, o que é corroborado por outros autores que também analisaram a região, como
TATIZANA et al. (1987), IPT (1988) WOLLE e CARVALHO (1989) e CETESB (1991) entre outros.
Porém, tais interpretações foram feitas a partir da análise em perfil das encostas.
3.3 Mapa de Área de Contribuição
A área de contribuição define segmentos na paisagem nos quais há convergência, estando
associados à concentração de fluxos superficiais e subsuperficiais e relacionados com a saturação dos
solos (O’LOUGHLIN, 1986; FERNANDES et al, 2004). Assim sendo, a área de contribuição
apresenta ligação direta com a forma da encosta e com os processos hidrológicos e erosivos. Quando
analisados os dados de área de contribuição vê-se que há um aumento progressivo e equilibrado dos
três índices, (F, CC e PE) até a classe (log10) 2,2m², como pode ser observado nas FIGURAS 9 e 10.
Figura 9: Mapa de Área de Contribuição.
As duas classes com os menores valores (log10 0,3 a 1,4 m² e log10 2,7 a 6,3 m²) de
Frequência, Concentração de Cicatrizes e Potencial de Escorregamentos tratam justamente das
posições inversas de uma encosta, o topo e a base da mesma, ou seja, as áreas divergentes,
caracterizadas pelos setores convexos e as áreas convergentes, os chamados hollows, as formas
côncavas. Estas últimas, no caso do mapa de área de contribuição, correspondem às porções mais
basais das encostas, ou seja, os canais de drenagem e o seu entorno imediato. No caso da bacia da
Copebrás, alguns dos locais de maior área de contribuição correspondem a grandes anfiteatros com
concavidades bastante pronunciadas.
FIGURA 10: Apesar de pouco sensível a diferença para os valores de PE, nota-se no gráfico, uma maior
concentração de escorregamentos na maior área bem como um alto PE, já a maior área de contribuição é
justamente a que apresenta menor PE (2,7%), tal fato está ligado à localização de fundos de vale e canais de
drenagem nestas porções a paisagem.
4. Conclusões
A partir deste trabalho pôde-se verificar que fatores topográficos são determinantes na
localização de escorregamentos, porém, não são unicamente responsáveis pela ocorrência desses
processos.
Dentre os parâmetros topográficos analisados, o ângulo da encosta se destaca, uma vez que
grande parte das cicatrizes localizavam-se em encostas com inclinação acentuada (maior que 30°),
porém, a morfologia da Serra do Mar é muito diversa, fortemente influenciada pela geologia (seja pela
estrutura ou litologia). As encostas são majoritariamente convexas, e os escorregamentos concentram-
se principalmente nestas formas, embora haja uma quantidade de cicatrizes m formas retilíneas.
Quando analisada a área de contribuição, percebeu-se o maior Potencial de Escorregamentos
justamente nas áreas mais freqüentes, em setores intermediários das encostas, e não somente em
formas côncavas, como apontado na literatura.
Em relação ao uso de geotecnologias em estudos ambientais, especificamente estudos
relacionados à compreensão do relevo e dos processos que nele ocorrem, este trabalho comprova a
grande versatilidade destas tecnologias. A utilização de rotinas computacionais dinamiza os trabalhos,
economizando tempo, e até mesmo recursos financeiros, em muitos casos. Os dados gerados são
confiáveis e de fácil manuseio, porém, isso só ocorre havendo um uso equilibrado desses sistemas, ou
seja, que ocorra a entrada de dados confiáveis, acurados, e mais que isso, que haja compreensão dos
processos físicos de maneira a se calibrar esses programas de forma que possa representar os
fenômenos naturais com maior eficácia e fidelidade.
Estudos como este auxiliam no contínuo aprimoramento das técnicas de prevenção e mitigação
dos efeitos ocasionados por ocorrências de processos naturais, auxiliando no desenvolvimento local,
no ordenamento do território, minimizando-se assim perdas sócio-econômicas.
5. Referências Bibliográficas
ALEOTTI, P; CHOWDHURY, R. (1999) Landslide hazard assessment: summary review and new
perspectives. In: Bulletin on Engeneering Geology and the Environment, vol.58. Springer-
Verlag, pp.21-44.
ALEXANDER, D.E. (2008) A brief survey of GIS in mass-movement studies, with reflections on
theory and methods. In: Geomorphology, vol.94. Elsevier, pp.261-267.
AUGUSTO FILHO, O; VIRGILI, J.C. (1998) Estabilidade de taludes. In: OLIVEIRA, A.M.S.;
BRITO, S.N.A. (ed.) Geologia de engenharia. São Paulo: ABGE, pp.243-269.
CETESB – Carta do Meio Ambiente e de sua dinâmica, Baixada Santista, Metodologia do Prof. André
Journaux, 1985, p. 1-33.
CROZIER, M.J. (1986) Landslides: causes, consequences, and environment. New Zeland: Croom
Helm.
D’AMATO AVANZI, G. ; GIANNECCHINI, R. And PUCCINELLI, A. (2004). The influence of the
geological and geomorphological settings on shallow landslides. An example in a temperature
climate environment: the june 19, 1996 event in northwestern Tuscany (Italy).Engeneering
Geology 73: 215-228.
DIETRICH, W.E.; MONTGOMERY, D.R. (1998) SHALSTAB: A digital terrain model for mapping
shallow landslide potential. NCASI (National Council of tehe Paper Industry for Air and
Stream Improvement), 29p.
DIETRICH, W.E.;ASUA, R.R.D.;ORR, J.C.B; TRSO, M. (1998) A validation study of the shallow
slope stability model, SHALSTAB, in the forest lands of Northern California, Stillwater
Ecosystem. Watershaded & Riverine Science, Berkeley.
ESRI - Environmental System Research Institute. (2005) ArcGis Desktop Help. Redlands, California,
EUA.
FABBRI, A.G.; CHUNG, C-J.F.; CENDRERO, A; REMONDO, J. (2003) Is prediction of future
landslides possible with a GIS. In: Natural Hazards, vol.30. Netherlands: Kluwer Academic
Publishers, pp. 487-499.
FERNANDES, N. F.; GUIMARÃES, R.F.; GOMES, R.A.T.; VIEIRA, B.C.; MONTGOMERY, D.R.;
GREENBERG, H. 2004. Topographic controls in Rio de janeiro: Field evidence and modeling.
CATENA, 55. Elsevier. pp. 163-181.
FERNANDES, N.F.; AMARAL, C.P. (1996) Movimentos de massa: uma abordagem geológico-
geomorfológica. In: GUERRA, A.J.T. & CUNHA, S.B. (orgs). Geomorfologia e meio
ambiente. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, pp. 123-194.
FERNANDES, N.F.; GUIMARÃES, R.F.; GOMES, R.A.T.; VIEIRA, B.C.; MONTGOMERY, D.R.;
GREENBERG, H. (2001) Condicionantes geomorfológicos dos deslizamentos nas encostas:
avaliação de metodologias e aplicação de modelo de previsão de áreas susceptíveis. In: Revista
Brasileira de Geomorfologia, vol.2, n.1. União da Geomorfologia Brasileira, pp. 51-71.
FREIRE, E.S.M. (1965) Movimentos coletivos de solos e rocha e sua moderna sistemática. In:
Construção, n.8, PP.10-18.
GAO, J. (1993) Identification of topographic settings conducive to landsliding from DEM in Nelson
County, Virginia. U.S.A. In: Earth surface process and landforms, vol.18. pp.579-591.
GAO, J. (1997) Resolution and accuracy of terrain representation by grid DEMs at a micro-scale. In:
International Journal of Geographical Information Science. 11:2, Taylor & Francis. pg. 199-
212.
GOMES, R. A. T. ; GUIMARÃES, R.F.; CARVALHO JÚNIOR, O. A; FERNANDES, N.F. (2004) .
Análise da Influência da Escala Cartográfica no Resultado de um Modelo de Previsão de Áreas
Críticas a Deslizamentos. In: Ciência e Natura, Santa Maria: UFSM, pp. 269-286.
GREENWAY, D.R. (1987) Vegetation and slope stability. In: ANDERSON, M.G.; RICHARDS, K.S.
Slope Stability. John Wiley & Sons ltd, pp. 187-229-
GUIDICINI, G. & IWASA, O.Y. (1976) Ensaio da correlação entre pluviosidade e escorregamentos
em meio tropical úmido. São Paulo, IPT. Publicação 1080.
GUIDICINI, G. & NIEBLE, C.M. (1976) Estabilidade de taludes naturais e de escavação. São Paulo:
Edgard Blücher.
GUIMARÃES, R.F. (2000) Utilização de um modelo de previsão de áreas susceptíveis a
escorregamentos rasos com controle topográfico: adequação e calibração em duas bacias de
drenagem. Tese (Doutorado) – IGEO/UFRJ, Rio de Janeiro.
HUTCHINSON, J.N. (1968) Mass movement. In: Fairbridge, R.W. (ed.) Encyclopedia of
geomorphology. New York: Reinhold, pp. 688-695.
HUTCHINSON, J.N. (1968) General report: morphological and geotechnical parameters of landslides
in relation to geology and hydrogeology. In Bonnard, C. (ed.) Proceeduring Fifth International
Symposium on Landslides. Vol.1. Rotterdam, Netherlands: A.A.Balkena, pp. 3-35.
INPE – INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. (1985) Levantamento
aerofotogramétrico do município de Cubatão, SP.
IPT - INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO (1988).
Estudo das instabilizações de encostas da Serra do Mar na região de Cubatão objetivando a
caracterização do fenômeno de corrida de lama e da prevenção dos seus efeitos. São Paulo,
IPT.
IPT - INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO (1991).
Ocupação de Encostas. São Paulo, IPT.
LOPES, E.S.S. (2006) Modelagem espacial dinâmica aplicada ao estudo de movimentos de massa em
uma região da Serra do Mar paulista, na escala de 1:10.000. Tese (Doutorado) -
IGCE/UNESP, Rio Claro.
O'LOUGHLIN, E. M. (1986) Prediction of surface saturation zones in natural catchments by
topographic analysis. In: Water Resources Research, vol.22. Washington: American
Geophysical Union, pp.794-804.
PIKE, R.J. (2000) Geomorphometry – diversity in quantitative surface analysis. In: Progress in
Physical Geography, vol.24, n.1. SAGE Publications, pp.1-20.
RABACO, L.M.L. (2005) Comparação de Modelos de Previsão de Áreas Susceptíveis a
Deslizamentos em Encosta com Duto Enterrado na BR-101. Dissertação (Mestrado). UERJ,
Rio de Janeiro.
RENEAU, S.L. and DIETRICH, W.E. 1987. Size and location of colluvial in a steep forested
landscape. Erosion and Sedimentation in the Pacific Rim (IAHS Publ.) 165. 39-47.
SASSA, K. (1989) Geotechnical classification of landslides. In: Landslide News,vol.3, pp.21-24.
SCHUSTER, R. L. (1996) Socioeconomic significance of landslides. TURNER, A. K. & SCHUSTER,
R. L. (ed.) Landslides: investigation and mitigation. Washington: National Research Council
(Special Report/Transportation Research Board 247).
SELBY, M.J. (1993) Hillslope, materials and process. New York: Oxford University Press.
SHARPE, C.F.S. (1938) Landslides and related phenomena. Columbia Unversity Press.
SIDLE, R.C. (1985) Factors influencing the stability of slopes. In: Proceedings of a Workshop on
Stability: Problems and Solution in Forest Management. USDA Forest Service Gen. Tech.Rep.
PNW-180. Portland, pp-17-25.
SIDLE, R.C.; PEARCE, A.J.; O'LOUGHLIN, C.L. (1985) Hillslope Stability and Land Use.
Washington: American Geophysical Union (Water Resource Monograph 11).
TATIZANA, C.; OGURA, A.T.; CERRI, L.E.S; ROCHA, M.C.M. (1987) Modelamento numérico da
análise de correlação entre chuvas e escorregamentos aplicado às encostas da Serra do Mar no
município de Cubatão. In: Anais do 5º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia. São
Paulo: ABGE.
THOMAS, M.J. (1994). Geomorphology in the tropics: study weathering and denudation in low
latitudes. Chichester: John Wiley & Sons.
VAN WESTEN, C. J. (1993). Application of Geographic Information System to Landslide Hazard
Zonation. Enschede: ITC Publication.
VARNES, D.J. 1958. Landslide types and processes. In Special Report 29: Landslides and
Engeneering Practice (E.B.Eckel, ed), HRB, National Research Council, Washington, D.C.,
pp.20-47.
VARNES, D.J. 1978. Slope movement types and processes. In Special Report 176: Landslides:
Analysis and Control (R.L. Schuster and R.J. Krizek, eds.),TRB, National Research Council,
Washington, D.C., pp.11-33.
WOLLE, C.M.; CARVALHO, C.S. (1989) Deslizamentos em encostas da Serra do Mar – Brasil. In:
Revista Solos e Rochas, vol,12, nº.único. São Paulo: ABGE, pp.27-36.
ZARUBA, Q.; MENCL, V. (1969) Landslides and their control. 1st ed.Elsevier, Amsterdam,
Netherlands, 205p.