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TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE SOLO Liane Nakada , 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA - PARTE I ...................................................... 3 2 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA - PARTE II ................................................... 19 3 INTRODUÇÃO À GEOMORFOLOGIA ....................................................... 30 4 INTRODUÇÃO À PEDOLOGIA ................................................................. 42 5 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS ............................................... 58 6 REMEDIAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS ............................................ 81 , 3 1 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA - PARTE I Apresentação Neste bloco, serão apresentados conceitos e teorias relacionados à geologia, bem como as divisões de estudo da ciência da Terra. Além disso, A hierarquia de organização do tempo geológico será definida e acontecimentos notáveis serão identificados. Por fim, serão descritos os principais fenômenos geológicos. 1.1 Conceitos, Histórico e Divisões da Geologia A geologia pode ser considerada a ciência da Terra, visto que tem como objetivo estudar e compreender o planeta que habitamos, sua origem, composição e evolução. Ela também estuda os processos da dinâmica geológica, tais como a formação de rochas e solos, vulcões, o movimento de placas tectônicas, entre outros. O estudo da geologia não se limita aos processos naturais, pois também abrange a dinâmica que interfere nas paisagens antrópicas, como as cidades e as zonas rurais. Desse modo, o conhecimento geológico auxilia na obtenção de recursos naturais essenciais para a vida como conhecemos. De maneira mais direta, podemos entender a geologia, em um sentido mais amplo, como: O ramo da ciência que estuda a origem, a formação, a história física, a evolução, a composição mineralógica e a estrutura da Terra, por meio da pesquisa e do conhecimento dos minerais e das rochas que compõe a crosta terrestre e das forças e dos processos que atuam sobre eles (QUEIROZ, 2016, p.21) Apesar dos fenômenos geológicos serem uma das principais preocupações do ser humano desde os tempos primitivos, a geologia como ciência é recente. Os estudos geológicos são fundamentados em princípios científicos definidos a partir do século XIX e que se mantêm em constante atualização. Constancio.Alcantara Realce Constancio.Alcantara Realce , 4 O geólogo escocês James Hutton (1726-1797) desenvolveu a teoria conhecida como uniformitarismo, que é um dos princípios ainda utilizados pela geologia moderna. Essa abordagem considera que a observação de fenômenos geológicos atuais pode ser a base para o estudo da história da Terra, por exemplo, as marcas de ondas observadas na areia de uma praia são geradas pelo mesmo mecanismo que originou as marcas de ondas encontradas em arenitos de milhões de anos de idade. Em resumo, essa teoria considera que “o presente é a chave do passado”. Ao se deparar com o que chamou de inconformidade angular (Figura 1.1), James Hutton percebeu a diferença entre o tempo geológico e o tempo de vida humana. Em Siccar Point (Escócia), foram encontradas rochas de diferentes tipos sobrepostas, ou seja, uma rocha escura com estratos praticamente verticais (a que chamou de xisto) foi localizada em baixo; e arenito vermelho (rocha sedimentar) com estratos horizontais foi localizado em cima. Como a rocha não poderia ter sido formada por depósitos verticais, a rocha inferior deve ter tido suas camadas depositadas horizontalmente, posteriormente inclinadas e aplainadas; e o arenito acima deve ter sido formado em outra fase do tempo geológico. Desse modo, outra teoria defendida por James Hutton é a denominada plutonismo, que considera que as rochas foram originadas da solidificação do magma do interior da Terra, sendo que poderiam existir três processos (magmático, sedimentar e metamórfico), dinâmica conhecida como ciclo das rochas (Figura 1.2). Fonte: MARK GODDEN via Shutterstock Figura 1.1 - Inconformidade angular em rochas de Siccar Point (Escócia), estudada por James Hutton , 5 Fonte: STIHII via Shutterstock Figura 1.2 - Representação esquemática do ciclo das rochas As teorias do uniformitarismo e do plutonismo acabaram se tornando a base fundamental do estudo geológico ao se sobrepor a outras teorias que eram defendidas na época, como o netunismo, que considerava que as rochas eram provenientes de uma grande inundação. Em 1830, baseado nas teorias defendidas por Hutton, o livro Principles of geology foi editado pelo cientista inglês Charles Lyell (1797-1875) dando os passos iniciais da evolução da geologia como ciência moderna. Diante da sua amplitude e multidisciplinaridade, atualmente podemos subdividir a geologia em diferentes ramos (Figura 1.3). , 6 Fonte: Elaborado pela autora. Figura 1.3 - Grandes divisões da geologia Podemos caracterizar os diferentes ramos da geologia, conforme descrito a seguir: • Geologia física - Considera os materiais que constituem a Terra, estuda a estrutura terrestre e suas feições superficiais, além de analisar os processos envolvidos na sua estrutura e aparência. • Geologia histórica - Tem como abordagem a história do planeta Terra, a avaliação da sua idade, o seu passado geológico e o estudo de suas transformações. • Geologia econômica- Nesse ramo se estuda a ocorrência de jazidas minerais, procurando avaliar a viabilidade da extração de bens minerais, sob os aspectos legal, econômico e técnico. Entre os bens minerais, pode-se destacar petróleo, carvão mineral, minerais metálicos ou não metálicos, pedras preciosas, materiais de construção, água subterrânea e energia geotermal. • Geologia de engenharia - Trata-se do ramo responsável pelo domínio tecnológico da interface entre a atividade humana e o meio físico geológico. Ela é a base para fundações de construções e grandes obras, como barragens e túneis. Além desses quatro ramos, a geologia também apresenta subdivisões, que se caracterizam como áreas de aplicação do conhecimento geológico: Geologia Teórica Geologia física Geologia histórica Aplicada Geologia econômica Geologia de Engenharia , 7 • Geofísica – Trata-se da combinação da geologia com a física, que se propõe a estudar a estrutura terrestre ou identificar depósitos minerais por métodos físicos (magnetometria, gravimetria e sismologia). • Geoquímica - Estuda os ciclos geoquímicos de minerais, além da evolução e origem das principais classes de rochas e minerais. • Mineralogia - Estuda os minerais encontrados na crosta terrestre (ou mesmo fora dela). • Geologia estrutural - Estuda dobras, falhas e fraturas geológicas, buscando identificar depósitos minerais ou apoiando a construção civil. • Paleontologia - Busca estudar a vida pré-histórica, por meio de fósseis de animais de grande porte, plantas ou mesmo seres microscópicos. • Geomorfologia - Estuda a evolução das feições terrestres e dos agentes que moldam o relevo do planeta. • Hidrogeologia - Tem o foco no estudo das águas subterrâneas, desde sua caracterização hidro ambiental até a gestão dos recursos. • Geologia ambiental - Campo relativamente novo, que busca utilizar o conhecimento geológico para resolver problemas da intervenção humana no meio ambiente. 1.2 As Eras Geológicas e a Evolução Geológica do Planeta Para entender melhor a história geológica da Terra e ordenar organizadamente os eventos geológicos ocorridos no passado, foi criada uma escala padronizada de tempo para a geologia, que é mundialmente aplicada. Essa escala é chamada de escala de tempo geológico, que é dividida em unidades cronoestratigráficas. É importante destacar que o início e fim de cada uma dessas unidades é marcado por algum acontecimento notável da evolução do planeta Terra, como, por exemplo, oaparecimento de um grupo de seres vivos e consequente desaparecimento de outro grupo. Vejamos uma descrição sucinta de cada unidade cronoestratigráfica. , 8 • Éon – Trata-se do maior período geológico, caracterizado por um intervalo de tempo muito grande. A história da Terra é dividida em quatro éons: Hadeano, Arqueano, Proterozoico e Fanerozoico. Com exceção do éon Hadeano, todos os outros são divididos em eras. • Era - Intervalo de tempo caracterizado por diferentes configurações de continentes e oceanos na superfície terrestre, além dos seres vivos que nela se encontravam. As eras são divididas em períodos, com exceção das eras do éon Arqueano. • Período - São as unidades fundamentais na escala de tempo geológico. Os períodos são subdivididos em épocas, com exceção dos períodos do éon Proterozoico. • Época: as épocas mais recentes são subdividas em idades. • Idade: são as menores divisões do tempo geológico, podem variar entre 1 e 6 milhões de anos. Vejamos, a seguir, as principais divisões do tempo geológico e fatos marcantes que ocorreram nesses intervalos de tempo (Quadro 1.1). Na Figura 1.4, podemos observar a evolução dos continentes em alguns períodos, de acordo com a teoria da deriva continental. , 9 Fonte: RAINER LESNIEWSKI via Shutterstock Figura 1.4 - Teoria da deriva continental: evolução dos continentes ao longo dos períodos geológicos , 10 Quadro 1.1 - Éons, eras e períodos geológicos, com respectivos tempos cronológicos e acontecimentos notáveis Fonte: Adaptado de Branco (2016) 1.3 Principais fenômenos geológicos A teoria da deriva continental é uma ideia antiga, baseada nas evidências de fósseis semelhantes encontrados em continentes diferentes. Após diversos estudos, uma outra teoria, a da tectônica de placas, foi utilizada para justificar essa ideia. , 11 A litosfera (camada exterior da Terra) é dividida em placas rígidas denominadas placas tectônicas (Figura 1.5). Fonte: PETER HERMES FURIAN via Shutterstock Figura 1.5 - Principais placas tectônicas do planeta Terra As placas tectônicas estão apoiadas sobre uma camada movediça, localizada até cerca de duzentos quilômetros de profundidade, na parte mais externa do manto terrestre (Figura 1.6). Conforme essa camada de material mineral fundido se move, as placas tectônicas também se movimentam, de forma lenta e contínua, umas em relação às outras. Desse modo, os continentes e oceanos são transportados juntamente com as placas. , 12 Fonte: YUSUFDEMIRCI via Shutterstock Figura 1.6 - Estrutura do planeta Terra: núcleo interno, núcleo externo, manto e crosta A movimentação de placas tectônicas pode acontecer de diferentes formas, causando diferentes consequências. No caso de uma placa oceânica (mais densa) se movimentar sob uma placa continental (menos densa), é formado um fosso no fundo oceânico (Figura 1.7), conhecido como fossa abissal. Se o movimento entre placas de mesma densidade for convergente, o encontro entre duas placas pode causar a sobreposição de uma delas, formando cadeias de montanhas (Figura 1.8), assim se originou o Himalaia, por exemplo. Se o movimento entre placas for divergente (Figura 1.9), ocorre a formação de fendas. , 13 Fonte: STIHII via Shutterstock Figura 1.7 - Movimentação convergente de placas tectônicas de densidades diferentes Fonte: STIHII via Shutterstock Figura 1.8 - Movimentação convergente de placas tectônicas de mesma densidade. , 14 Fonte: STIHII via Shutterstock Figura 1.9 - Movimentação divergente de placas tectônicas Outra consequência relevante da movimentação de placas tectônicas é o vulcanismo. As erupções vulcânicas se caracterizam como a expulsão de fragmentos de rocha fundida e gases quentes da crosta terrestre por orifícios vulcânicos que têm comunicação com o magma das camadas mais profundas. Os vulcões podem ser classificados em extintos, dormentes, ou em atividade (Figura 1.10 e 1.11). , 15 Fonte: GRITSALAK KARALAK via Shutterstock Figura 1.10 - Diferentes estágios de atividade vulcânica; Fonte: DENI_SUGANDI via Shutterstock Figura 1.11 - Vulcão Anak Krakatau (Indonésia) em momento de erupção, com lançamento de cinzas na atmosfera e despejo de magma , 16 O movimento de placas também pode formar falhas nas fronteiras entre duas placas e, quando esse movimento causa tensão nas rochas, surgem os sismos (tremores de terra ou terremotos). Podemos entender os terremotos como vibrações da crosta terrestre, que podem variar de intensidade, desde tremores identificáveis somente por equipamentos até aqueles com consequências catastróficas. Os terremotos são mais frequentes próximos às falhas e fraturas da crosta terrestre (Figura 1.12), mas também podem ser provenientes de explosões vulcânicas, falhas rochosas e explosões em trabalhos em minas e covas. O ponto no interior da crosta onde se inicia a ruptura é denominado foco (ou hipocentro), enquanto o ponto na superfície terrestre imediatamente acima do foco é o epicentro. Fonte: VECTORMINE via Shutterstock Figura 1.12 - Epicentro de atividade sísmica, próximo a falha da crosta terrestre , 17 A principal escala para mensurar a magnitude dos sismos é a escala de Richter (Figura 1.13), em referência a Charles Richter, que criou a escala em 1935. Essa escala é logarítmica, isto é, a diferença na amplitude das vibrações é de dez vezes entre uma unidade e outra; e relativa, uma vez que compara os terremotos entre si. Fonte: GRITSALAK KARALAK via Shutterstock Figura 1.13. Escala de Richter: principal escala de medida de atividade sísmica Conclusão Neste bloco, vimos a definição e a evolução do estudo da geologia, distinguimos o tempo geológico do tempo como conhecemos e identificamos os principais fenômenos geológicos. Além disso, estudamos teorias e processos de formação e alteração de paisagens do planeta Terra. REFERÊNCIAS ARAGÃO, M. J. História da Terra. Rio de Janeiro: Interciência, 2008. BRANCO, P. M. Breve história da Terra. Brasília: Serviço Geológico do Brasil – CPRM, 2016. Disponível em: <https://bit.ly/3JaUjtC>. Acesso em: 29 jan. 2022. BRANCO, P. M. Terremotos. Serviço Geológico do Brasil. CPRM, 2014. Disponível em: <https://bit.ly/3KMlyuX>. Acesso em: 02 fev. 2022. DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA DA UFC. Sobre a Geologia. 2019. Disponível em: <https://bit.ly/3MTfK4K>. Acesso em: 28 jan. 2022. , 18 QUEIROZ, R. C. Geologia e Geotecnia Básica para Engenharia Civil. São Paulo: Blucher, 2016. ROSSI, C. H. A. Fundamentos de Geologia. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016. SILVA, M. V. C.; CRISPIM, A. B. Geologia Geral. Fortaleza: EdUECE, 2019. SILVA, N. M.; TADRA, R. M. S. Geologia e pedologia. Curitiba: InterSaberes, 2017. TEIXEIRA, W. Histórico da geologia. In: Geologia. São Paulo: USP/UNIVESP, 2014. , 19 2 INTRODUÇÃO À GEOLOGIA - PARTE II Apresentação Neste bloco, serão apresentados os principais minerais envolvidos na formação das rochas. Além disso, serão definidos aspectos geológicos do território brasileiro, identificadas as principais estruturas geológicas, e listados os depósitos minerais de destaque. Por fim, serão apresentados conceitos relacionados às águas subterrâneas. 2.1 Minerais e Rochas Os ambientes geotectônicos são formados por uma rica variedade de materiais, destacando-se as rochas, devido à sua abundância e importância na formação da crosta terrestre, além da sua relevância econômica para a humanidade. Os elementos constituintes das rochas são chamados de minerais. Eles podem ser definidos como substâncias sólidas e cristalinas, geralmente inorgânicas, de ocorrência natural e com uma composição química específica. Os minerais diferem das rochas pois são homogêneose não podem ser dissociados por meios mecânicos. Quimicamente, podem ser substâncias simples, formadas por um elemento químico (exemplo: diamante, formado apenas por carbono), ou compostas, quando as moléculas apresentam dois ou mais elementos químicos (exemplo: calcita, formado por carbonato de cálcio (CaCO3). Apesar de existirem milhares de minerais conhecidos, um grupo relativamente pequeno deles pode ser considerado formador das rochas. Dentro desse pequeno grupo, destacam-se os silicatos, que estão presentes em cerca de 97% do volume total da crosta terrestre continental. A constituição mineralógica da crosta terrestre continental está apresentada no Quadro 2.1. Constancio.Alcantara Realce Constancio.Alcantara Realce , 20 Quadro 2.1. Constituição mineralógica da crosta terrestre continental Classe mineral Espécie ou grupo mineral % em volume Silicatos Feldspatos 58 Piroxênios e anfibólios 13 Quartzo 11 Micas, clorita, argilominerais 10 Olivina 3 Epídoto, cianita, andaluzita, sillimanita, granadas, zeólitas, etc. 2 Carbonatos Óxidos Sulfetos Haloides 3 Fonte: Silva e Trada (2017). As rochas podem ser consideradas um agregado de um ou mais minerais, geralmente consolidados. Ela não é homogênea, sendo possível dividi-la em todos os seus minerais constituintes. Apesar disso, as rochas são materiais coesos, pois todos os seus constituintes, sejam eles cristais ou grãos, estão muito bem unidos, aspecto que as diferencia dos sedimentos (como a areia) que são conjuntos de diversos minerais não agregados. As rochas podem ser classificadas quanto ao processo de origem como (Figura 2.1): • Magmáticas (ou ígneas) - São formadas pela cristalização resultante do resfriamento do magma. , 21 • Sedimentares - São formadas a partir da deposição, compactação, cimentação e consolidação de fragmentos de rochas provenientes do processo de intemperismo, erosão e transporte. • Metamórficas - Também se formam a partir de fragmentos de rochas existentes, porém são formadas por um processo de transformação decorrente da ação de altas temperaturas e pressões sobre a rocha já existente, sem que causem a sua fusão. Fonte: NASKY via Shutterstock Figura 2.1. Ciclo das rochas: classificação quanto ao processo de origem , 22 2.2 Principais Aspectos Geológicos do Território Brasileiro O Brasil está localizado na Plataforma Sul-Americana, que é uma área na porção central da Placa Sul-Americana. Por isso, essa área é menos suscetível aos movimentos causados nos encontros entre placas, diminuído as possibilidades de o território ser atingido por terremotos e vulcões. Além da plataforma, outras estruturas geológicas são importantes para entender os aspectos do território brasileiro: • Crátons - São núcleos de rochas formadas no éon Arqueano, que têm raízes na litosfera antiga e fria, com profundidade de até 400 km no manto inferior e maior rigidez e resistência diante de processos térmicos e tectônicos. • Escudos - São áreas profundamente erodidas, com revestimento de pequena espessura ou ausente, estáveis desde o Pré-Cambriano. Dadas essas definições, podemos observar um mapa com a compartimentação geotectônica brasileira e suas principais formações (Figura 2.2). Fonte: ALMEIDA, 1977. Figura 2.2. Compartimentação geotectônica brasileira, e suas principais formações Constancio.Alcantara Realce Constancio.Alcantara Realce , 23 Os aspectos geológicos do território brasileiro influenciam na sua acumulação de bens minerais. O registro geológico do Brasil tem ambientes férteis em todo tempo geológico, que também se beneficia da extensão territorial do país e sua diversificada metalogenia. Os amplos escudos antigos do Brasil têm grandes depósitos de Ferro (Fe), Manganês (Mn), Alumínio (Al), Estanho (Sn) e Nióbio (Nb). Apesar de existirem centenas de distritos mineiros no país, a maior parte das minas e depósitos minerais são concentrados em duas principais províncias metalogenéticas, e quatro conjuntos de distritos mineiros. Eles são: • Província Mineral Ferro-Aurífera do Quadrilátero Ferrífero (MG); • Província Mineral Polimetálica de Carajás (PA); • Distritos de greenstones belts auríferos de Goiás, Bahia e Minas Gerais; • Distritos de maciços básico-ultrabásico de Goiás, Bahia e Pará. Por conta dessas características, os estados de Minas Gerais, Pará, Goiás e Bahia são responsáveis pela produção de cerca de 80%, em valor, das commodities minerais brasileiras. Das minas brasileiras cadastradas no Departamento Nacional da Produção Mineral (cerca de 10.800), 98% são de produtos para construção civil (areia, brita, cascalho e argila) e extração de água mineral. Apenas 1,4% das minas são consideradas de grande e médio e porte, que representam commodities e são significativas na concepção internacional. Entende-se que minas com produção acima de 100 mil t/ano são consideradas de médio porte. Das 155 minas brasileiras de commodities minerais de médio e grande porte: • 57 são de metais ferrosos (Ferro-Fe e Magnésio-Mn); • 21 de metais preciosos (Ouro-Au); • 39 de metais bases e outros metais (Níquel-Ni, Alumínio-Al, Cobre-Cu, Zinco-Zn, Cromo-Cr, Nióbio-Nb, Estanho-Sn, Titânio-Ti, e Wolfrâmio-W); , 24 • 23 são de não metálicos (Fosfato -P2O5, Caulim, Amianto, Potássio-K, Grafita e Magnetita). As maiores minas brasileiras operam a céu aberto. Podemos destacar algumas das de classe internacional: Nb de Araxá (MG); Fe do Quadrilátero Ferrífero (MG); Fe de Carajás (Pa); Fosfato de Salitre de Tapira (Araxá-MG) e de Catalão (GO); Ni de Niquelândia (GO) e de Barro Alto (GO), Santa Rita (BA) e Onça-Puma (PA); Bauxita (Al2O5) de Oriximiná, Juriti, Trombetas e Paragominas (PA) e São Lourenço (MG); Caulim de Barcarena e Ipixuma (PA); Grafita de Tijuco Preto, da Paca e Zé Crioulo (MG) e de Imídia (BA); Magnesita de Brumado (BA); Carvão de Candiota (RS; Au de Paracatu (MG); Fe/Mn de Urucum (MS); Mn de Azul (PA), Sn de Pitinga, Bom Futuro e Massangana (RO); e cobre de Salobo (PA). 2.3 Água Subterrânea Um importante bem mineral é a água, que existe na subsuperfície e no subterrâneo terrestre, se movendo através dos poros (espaços vazios) existentes entre os grãos do material não consolidado (solos) e das rochas sedimentares. É possível que a água circule também através das fraturas, provenientes da movimentação da crosta terrestre, de alguns tipos de rochas. Ao infiltrar no solo, a água passa por uma zona não saturada (ZNS) – quando os poros não estão totalmente preenchidos por água, e por uma zona saturada (ZS). Ao limite entre ZNS e ZS é normalmente dado o nome de lençol freático, sendo que a profundidade do lençol pode variar ao longo do ano, com a variação climática e a pluviosidade. A água que circula pela zona saturada é chamada de água subterrânea. A quantidade de água armazenada nos poros das rochas é diretamente relacionada com a sua porosidade, ou seja, a proporção volumétrica de vazios em relação ao volume total da rocha. Depósitos de sedimentos inconsolidados (como os solos) apresentam porosidade maior que rochas (arenito, calcário, folhelho, rochas fraturadas etc.). Uma comparação entre a porosidade de diferentes grãos de solo e de rochas é apresentada na Tabela 2.1. , 25 Tabela 2.1. Porosidade de diferentes grãos de solo e de rochas Sedimento Diâmetro partícula (mm) Porosidade total (%) Rocha sedimentar Porosidade total (%) Cascalho > 2,0 24 – 38 Arenito 5 – 30 Areia grossa 0,2 – 2,0 31 – 46 Siltito 21 – 41 Areia fina 0,02 – 0,2 26 – 53 Calcário/Dolomito 0 – 40 Silte 0,002 – 0,02 34 – 61 Calcário cárstico 0 – 40 Argila < 0,002 34 – 60 Folhelho 0 – 10 Fonte: IRITANI e EZAKI, 2012 Um reservatório subterrâneo de água recebe o nome de aquífero, e é caracterizado por formações geológicassuficientemente permeáveis, com capacidade de armazenar água em quantidades que possam ser extraídas e aproveitadas como fonte de abastecimento para usos diversos. , 26 Fonte: AMADEU BLASCO via Shutterstock Figura 2.3 - Água subterrânea: usos e contaminação de aquíferos Os aquíferos podem ser classificados em relação ao tipo de porosidade da rocha que armazena a água (Figura 2.4): • Granular - Ocorre em rochas sedimentares e sedimentos não consolidados. Muitas vezes esse tipo de aquífero é chamado de aquífero sedimentar. • Fissural - Ocorre em rochas maciças e compactas (como granitos e gnaisses), magmáticas ou metamórficas, que sofreram fraturas ao longo da história geológica. Essas fraturas se conectam e formam os reservatórios subterrâneos. , 27 • Cárstico - Ocorre nos carstes, exemplificados aqui pelas cavernas e grutas. Essas estruturas ocorrem quando certas rochas carbonáticas (por exemplo, os calcários), sofrem um processo lento de dissolução aquosa. As águas ligeiramente ácidas são provenientes da combinação das águas pluviais ou fluviais com o dióxido de carbono (CO2), proveniente da atmosfera ou do solo. As cavidades formadas nesses processos podem gerar galerias com rios subterrâneos, além de cavernas. Fonte: Iritani e Ezaki (2010) Figura 2.4. Classificação dos aquíferos quanto ao tipo de rocha: aquífero granular, fissural ou cárstico Outra classificação dos aquíferos é feita com base em suas características hidráulicas: • Aquíferos livres - Estão mais próximos da superfície, submetidos à pressão atmosférica. • Aquíferos confinados - São limitados na parte superior e inferior por rochas de baixa permeabilidade (como argila, folhelho, rochas magmáticas, etc.), o que faz com que estejam submetidos a uma pressão superior à atmosférica. Nos casos em que o nível freático (nível da água) está acima do terreno, temos os poços artesianos jorrantes (Figura 2.5). , 28 Fonte: VectorMine via Shutterstock Figura 2.5. Classificação dos aquíferos quanto às características hidráulicas: aquífero livre, aquífero confinado, e poço artesiano jorrante Conclusão Neste bloco vimos a classificação das rochas quanto ao processo de origem no ciclo das rochas, além das principais estruturas e os aspectos geológicos do território brasileiro. Por fim, estudamos a água subterrânea e a influência das rochas na formação dos diferentes tipos de aquíferos, e distinguimos aquíferos livres de confinados. , 29 REFERÊNCIAS ALMEIDA, F. F. M. Cratons brasileiros. Wikimedia Commons, 1977. Disponível em: <https://bit.ly/36lIG4x>. Acesso em: 14 mar. 2022. GONZALEZ, M. O Brasil se move para a esquerda, uma área de atritos. Notas Geo, 2018. Disponível em: <https://bit.ly/36mSk6Y>. Acesso em 30 jan. 2022. IRITANI, M. A.; EZAKI, S. As águas subterrâneas do Estado de São Paulo. São Paulo: Secretaria do Meio Ambiente – SMA, 2012. IRITANI, M. A.; EZAKI, S. Hidrogeologia. São Paulo: Instituto Geológico, 2010. Disponível em: <https://bit.ly/34K16vb>. Acesso em: 03 fev. 2022. MELFI, A. J.; MISI, A.; CAMPOS, D. A.; CORDANI, U. G. Recursos Minerais no Brasil: problemas e desafios. Rio de Janeiro: Academia Brasileira de Ciências, 2016. SILVA, N. M.; TADRA, R. M. S. Geologia e pedologia. Curitiba: InterSaberes, 2017. https://bit.ly/36lIG4x , 30 3 INTRODUÇÃO À GEOMORFOLOGIA Apresentação Neste bloco, serão apresentados conceitos e teorias relacionados à geomorfologia. Além disso, a estrutura hierárquica do estudo do relevo será definida e exemplos serão identificados. Por fim, será apresentada uma visão geral do relevo do Brasil. 3.1 Noções de Geomorfologia A geomorfologia refere-se ao estudo das formas do relevo, e dos processos responsáveis pela definição dessas formas. Vejamos a seguir a definição de geomorfologia: A Geomorfologia é a ciência que estuda as formas de relevo. As formas representam a expressão espacial de uma superfície, compondo as diferentes configurações da paisagem morfológica. É o seu aspecto visível, a sua configuração, que caracteriza o modelo topográfico de uma área. As formas de relevo constituem o objeto da Geomorfologia. Mas se as formas existem é porque elas foram esculpidas pela ação de determinado processo ou grupo de processos. Podemos definir processo como sendo uma sequência de ações regulares e contínuas que se desenvolvem de maneira relativamente bem especificada e levando a um resultado determinado. Dessa maneira, há um relacionamento muito grande entre as formas e processo; o estudo de ambos pode ser considerado como o objetivo central deste ramo do conhecimento, como as características fundamentais do sistema geomorfológico, que é um sistema aberto pois recebe influências e também atua sobre outros sistemas componentes de seu universo (CHRISTOFOLETTI, 1980, p. 1). Nos sistemas, os processos são responsáveis pelo crescimento e a forma reflete a organização da estrutura. Desse modo, as formas do relevo evoluem até atingir um equilíbrio dinâmico dado pela proporcionalidade das variáveis geométricas em relação aos processos, tornando-se então independentes da escala de tempo. Constancio.Alcantara Realce Constancio.Alcantara Realce , 31 No estudo da geomorfologia, considera-se a existência de diferentes sistemas. Eles são os antecedentes e os subsequentes. Os sistemas antecedentes mais importantes no estudo do sistema geomorfológico são os seguintes (Figura 3.1): • Sistema climático – O calor, a umidade e os movimentos atmosféricos sustentam e mantêm o dinamismo dos processos. • Sistema biogeográfico – A flora e a fauna atuam como fatores de diferenciação, tanto na intensidade, como na modalidade dos processos, e também atuam na adição ou subtração de matéria. • Sistema geológico - A variação litológica atua como fornecedor de material, representando um fator passivo sobre o qual os processos atuam. • Sistema antrópico - Causa alterações na distribuição de matéria e energia dentro dos sistemas, gerando desequilíbrio. Fonte: CHRISTOFOLETTI (1980) Figura 3.1. Os sistemas antecedentes controladores do sistema geomorfológico. A relação entre os sistemas antecedentes e os subsequentes não é linear ou sequencial como pode-se sugerir por suas nomenclaturas, pois a ocorrência de um mecanismo de retroalimentação possibilita que sistemas subsequentes influenciem sistemas antecedentes. O mecanismo de retroalimentação pode ser classificado em (Figura 3.2): Homem Biogeografia Clima Geologia Processos Formas , 32 • Retroalimentação direta - Relação direta entre duas variáveis, “em via de mão dupla”. • Retroalimentação em circuito - Mais de duas variáveis, fechando um circuito. • Retroalimentação negativa - Circuito com número ímpar de sinais negativos de correlação. Ocorre quando uma variação externa leva o sistema à busca por reequilíbrio, sendo o tipo mais comum de retroalimentação. Por exemplo, em um rio, o aumento de volume (variação externa) causa aumento de velocidade da água (correlação positiva), que causa aumento de erosão (correlação positiva), que causa aumento da largura do rio (correlação positiva), que por sua vez causa redução da velocidade da água (correlação negativa). • Retroalimentação positiva - Circuito com número par de sinais negativos de correlação, ou sem sinais negativos de correlação. Ocorre quando uma variação externa leva o sistema à destruição. Por exemplo, o desmatamento (variação externa) causa redução da capacidade de infiltração de água no solo e aumenta o escoamento superficial (correlação negativa), que aumenta a erosão (correlação positiva), que também diminui a capacidade de infiltração de água no solo (correlação negativa). Com o tempo, o sistema será destruído, pois ocorrerá afloramento de rocha, sem mais infiltração ou erosão., 33 Fonte: CHRISTOFOLETTI (1980) Figura 3.2. Os principais tipos de mecanismos de retroalimentação 3.2 Estrutura da Geomorfologia A estrutura da geomorfologia pode ser dividida conforme apresentado a seguir (Figura 3.3): , 34 Fonte: IBGE (2009) Manual Técnico de Geomorfologia. Figura 3.3. Estrutura da geomorfologia. 1. Domínios Morfoestruturais - Constituem o primeiro nível hierárquico da classificação do relevo. Ocorrem em escala regional e são determinados pela natureza das rochas e pela tectônica que atua sobre elas. Amplos conjuntos de relevos com características próprias foram gerados ao longo do tempo geológico, sob efeito de fatores climáticos. 2. Regiões Geomorfológicas - Constituem o segundo nível hierárquico da classificação do relevo. Encontram-se inseridos nos conjuntos litomorfoestruturais, e em função de fatores climáticos apresentam características genéticas comuns, agrupando feições semelhantes, associadas às formações superficiais e às fitofisionomias. A distribuição espacial e a localização geográfica também são consideradas na identificação dessas regiões. O Planalto da Borborema, a Chapada Diamantina, a Serra do Espinhaço, a Serra da Mantiqueira e o Planalto das Araucárias são exemplos de Regiões Geomorfológicas. , 35 Fonte: RTZSTUDIO via shutterstock Figura 3.4 – Exemplo de regiões geomorfológicas – Chapada Diamantina (BA) Fonte: LUCIANA TANCREDO via Shutterstock Figura 3.5 - Exemplos de regiões geomorfológicas - Serra da Mantiqueira (MG) 3. Unidades Geomorfológicas - Constituem o terceiro nível hierárquico da classificação do relevo. Apresentam formas altimétrica e fisionomicamente semelhantes em seus diversos tipos de modelados, explicadas por fatores paleoclimáticos, litológicos e estruturais. A Planície Amazônica, o Planalto dos Guimarães, a Serra da Canastra e o Planalto dos Campos Gerais são alguns exemplos de Unidades Geomorfológicas , 36 Fonte: CAIO PEDERNEIRAS via Shutterstock Figura 3.6. Exemplos de unidades geomorfológicas - Planalto dos Guimarães (MT) Fonte: RAPHAEL COMBER SALES via Shutterstock Figura 3.7. Exemplos de unidades geomorfológicas - Serra da Canastra (MG) 4. Modelados - Constituem o quarto nível hierárquico da classificação do relevo. Em função da gênese em comum e dos processos morfogenéticos, ocorre um padrão de formas de relevo que apresentam definição geométrica similar. Os modelados podem ser classificados em quatro tipos. Eles são: , 37 • Modelados de acumulação - Em função de sua gênese, podem ser fluviais, lacustres, marinhos, lagunares, eólicos ou de gêneses mistas. • Modelados de aplanamento - Identificados em função de sua gênese e funcionalidade, combinadas ao seu estado atual de conservação ou degradação, determinado por processos erosivos posteriores à sua elaboração. • Modelados de dissolução - Ocorrem em rochas carbonáticas e sua evolução é identificada com base em seu aspecto em superfície ou em subsuperfície. • Modelados de dissecação: ocorrem de forma mais generalizada na paisagem brasileira, e são definidos pela forma dos topos e pelo aprofundamento e densidade da drenagem. As feições de topo do relevo são classificadas em: • Convexas (c) – Geralmente esculpidas em rochas ígneas, metamórficas e eventualmente em sedimentos, às vezes denotando controle estrutural; • Tabulares (t) – Geralmente esculpidas em coberturas sedimentares inconsolidadas e rochas metamórficas, denotando eventual controle estrutural; • Aguçadas (a) - Esculpidas em rochas metamórficas, e, eventualmente, em rochas ígneas e sedimentares, denotando controle estrutural. 5. Formas de Relevo: Constituem o quinto nível hierárquico da classificação do relevo. São feições que, por sua dimensão espacial, somente podem ser representadas por símbolos lineares ou pontuais. Deltas, falésias, meandros abandonados, dunas, e sumidouros são exemplos de formas de relevo. , 38 3.3 Relevo do Brasil Com base em novos conceitos, foram definidos quatro domínios morfoestruturais para o Brasil (Figura 3.8): • Depósitos sedimentares quaternários - Esse domínio é constituído pelas áreas de acumulação representadas pelas planícies e terraços de baixa declividade e, eventualmente, depressões modeladas sobre depósitos de sedimentos horizontais a sub-horizontais de ambientes fluviais, marinhos, fluviomarinhos, lagunares e/ou eólicos, dispostos na zona costeira ou no interior do continente. • Bacias e coberturas sedimentares fanerozóicas - Planaltos e chapadas desenvolvidos sobre rochas sedimentares horizontais a sub-horizontais, eventualmente dobradas e/ou falhadas, em ambientes de sedimentação diversos, dispostos nas margens continentais e/ou no interior do continente. • Cinturões Móveis Neoproterozóicos - Compreendem extensas áreas representadas por planaltos, alinhamentos serranos e depressões interplanálticas elaborados em terrenos dobrados e falhados, incluindo principalmente metamorfitos e granitóides associados. • Crátons Neoproterozóicos - Planaltos residuais, chapadas e depressões interplanálticas, tendo como embasamento metamorfitos e granitóides associados e incluindo como cobertura rochas sedimentares e/ou vulcano-plutonismo, deformados ou não (IBGE, 2009, p.29). , 39 Fonte: IBGE (2009) Manual Técnico de Geomorfologia Figura 3.8. Domínios morfoclimáticos e morfoestruturais do Brasil As unidades geomorfológicas são compostas por conjuntos de formas de relevo que constituem compartimentos identificados como planícies, depressões, tabuleiros, chapadas, patamares, planaltos e serras, conforme descrito a seguir: • Planícies - São conjuntos de formas de relevo planas ou suavemente onduladas, em geral posicionadas a baixa altitude, e em que processos de sedimentação superam os de erosão. • Tabuleiros e chapadas - São conjuntos de formas de relevo de topo plano, elaboradas em rochas sedimentares, em geral limitadas por escarpas; os tabuleiros apresentam altitudes relativamente baixas, enquanto as chapadas situam-se em altitudes mais elevadas. , 40 • Depressões - São conjuntos de relevos planos ou ondulados situados abaixo do nível das regiões vizinhas, elaborados em rochas de classes variadas. • Patamares - São relevos planos ou ondulados, elaborados em diferentes classes de rochas, constituindo superfícies intermediárias ou degraus entre áreas de relevos mais elevados e áreas topograficamente mais baixas. • Planaltos - São conjuntos de relevos planos ou dissecados, de altitudes elevadas, limitados, pelo menos em um lado, por superfícies mais baixas, onde os processos de erosão superam os de sedimentação. • Serras - Constituem relevos acidentados, elaborados em rochas diversas, formando cristas e cumeadas ou as bordas escarpadas de planaltos (IBGE, 2009, p.30). Os compartimentos de relevo do Brasil estão distribuídos conforme representado na Figura 3.9. , 41 Fonte: IBGE (2009) Manual Técnico de Geomorfologia Figura 3.9. Compartimentos de relevo do Brasil Conclusão Neste bloco, vimos a definição de geomorfologia, os diferentes sistemas que controlam o sistema geomorfológico, e os níveis de hierarquia da classificação do relevo. Além disso, estudamos os processos envolvidos na determinação das formas do relevo, e identificamos os compartimentos de relevo do Brasil. REFERÊNCIAS CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. 2 Ed. São Paulo: Blucher, 1980. IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística / Coordenação de Recursos Naturais e Estudos Ambientais. Manual técnico de geomorfologia. 2.ed. Rio de Janeiro: IBGE, 2009. 182 p. , 42 4 INTRODUÇÃO À PEDOLOGIA Apresentação Neste bloco serão apresentados os processos e os fatores condicionantes para a formação dos solos. Serãodefinidos critérios para a sua caracterização, e indicados métodos de ensaios em laboratório para determinação de sua composição granulométrica. Por fim, será apresentada uma síntese das classes de solos do Brasil e suas respectivas características. 4.1 Formação dos solos A pedologia refere-se ao estudo do solo, incluindo os processos responsáveis pela formação dos seus diferentes tipos. Vejamos a seguir a definição de solo: Trata-se de uma coleção de corpos naturais, constituídos por partes sólidas, líquidas e gasosas, tridimensionais, dinâmicos, formados por materiais minerais e orgânicos que ocupam a maior parte do manto superficial das extensões continentais do nosso planeta, contêm matéria viva e podem ser vegetados na natureza onde ocorrem e, eventualmente, terem sido modificados por interferências antrópicas (EMBRAPA, 2018, p. 27). Os processos de formação dos solos são condicionados a cinco fatores (Figura 4.1): • Material de origem - O solo pode ter como material de origem diferentes rochas e sedimentos, que determinam os seus atributos. As características de composição química e mineralógica das rochas são determinantes na formação dos solos. As rochas expostas sofrem ação direta do sol, das chuvas, e dos organismos, fenômeno denominado intemperismo ou meteorização. Os sedimentos podem ser classificados como coluviais (aqueles originários de pontos mais altos do relevo e depositados ao longo da encosta) e aluviais (aqueles depositados por transbordamento de rios). Constancio.Alcantara Realce , 43 • Clima - A temperatura, a precipitação e a umidade regulam o intemperismo das rochas, e o crescimento dos organismos. A água das chuvas causa efeitos diretos para a formação do solo: I. As reações de hidrólise alteram o material de origem; II. A água atua nas ações de translocação, adição ou remoção de materiais no interior do perfil do solo. Já o efeito da temperatura é indireto: interfere na velocidade das reações químicas e do intemperismo. • Organismos - A presença de organismos da fauna e da flora ocasiona processos de decomposição e humificação, que influenciam a formação dos solos. A adição de matéria orgânica de origem vegetal ao solo e sua decomposição pela ação de formigas, minhocas e microrganismos influencia na agregação de partículas, na infiltração de água e no escurecimento do horizonte superficial. • Relevo - A dinâmica dos fluxos de água é regulada pelo relevo, que tem efeitos sobre as condições de drenagem, a lixiviação de solutos e a ocorrência de processos erosivos. Os pontos mais altos da paisagem (mais distantes do lençol freático) possuem boas condições de drenagem. Baixas declividades favorecem a infiltração da água, enquanto altas declividades favorecem o escoamento superficial, aumentando a suscetibilidade à erosão e promovendo o rejuvenescimento do solo. • Tempo - A relação do tempo com a formação do solo refere-se à evolução e à sua maturidade. Quanto mais tempo o material de origem fica exposto, maior a ação do intemperismo. , 44 Fonte: Elaborado pela autora. Figura 4.1. Fatores de formação dos solos A formação dos solos ocorre em função de quatro ações principais. Elas são adição, remoção, translocação e transformação (Figura 4.2): • Adição – Trata-se de qualquer material proveniente do exterior de um corpo de solo como, por exemplo, água, matéria orgânica, sedimentos aluviais e coluviais. • Remoção - Trata-se da perda de material da superfície ou do interior de um corpo de solo. Por exemplo, na superfície solo, pode ocorrer a perda de partículas transportadas pela água das chuvas ou pelos ventos. No interior de um corpo de solo, pode ocorrer perda por lixiviação (perda de solutos orgânicos ou minerais por percolação da solução no solo). • Translocação - Trata-se do deslocamento de material dentro de um corpo de solo, sem que haja perda para fora. Por exemplo, em locais pouco chuvosos, comumente, a lixiviação é incompleta, de modo que a solução começa a percolar, em parte evapora, e deixa os sais no solo. • Transformação - Trata-se da alteração química e/ou física de constituintes de um corpo de solo como, por exemplo, a transformação de resíduos orgânicos em húmus por atividade microbiana. Solo Material de origem Relevo Clima Organis mos Tempo Constancio.Alcantara Realce , 45 Fonte: Elaborado pela autora Figura 4.2 - Processos de formação dos solos As ações de adição, remoção, translocação e transformação ocasionam a formação de diferentes seções horizontais (denominadas horizontes do solo), que se diferenciam gradativamente da rocha de origem à medida que se distanciam da rocha não alterada (Figura 4.3). , 46 Fonte: AMADEU BLASCO Figura 4.3 - Representação esquemática da formação dos horizontes dos solos 4.2 Caracterização dos solos Os solos podem ser caracterizados quanto à identificação de seus horizontes e camadas principais, de modo que um solo bem desenvolvido apresenta cinco tipos de horizontes, conforme descrito a seguir (Figura 4.4): • Horizonte O - Horizonte orgânico de solos minerais. • Horizonte A - Horizonte mineral com acúmulo de húmus. , 47 • Horizonte E - Horizonte claro de máxima remoção de argila e/ou óxidos de ferro. • Horizonte B - Horizonte claro de máxima expressão de cor e agregação ou de concentração de materiais removidos dos horizontes A e/ou E. • Horizonte C - Material inconsolidado de rocha alterada. • Camada R - Rocha não alterada. Fonte: ELLEN BRONSTAYN via Shutterstock Figura 4.4 - Representação esquemática de um perfil de solo com os principais horizontes , 48 Além dos horizontes principais, podem ser utilizados sufixos representados por letras minúsculas, que indicam alguma característica de destaque (Quadro 4.1). Quadro 4.1. Sufixos para identificação de horizontes do solo Sufixo Característica d Avançado estado de transformação da matéria orgânica f Material laterítico brando ou plintita g Gleização intensa h Acúmulo de material orgânico coloidal iluvial i Desenvolvimento incipiente de horizonte j Tiomorfismo n Acúmulo de sódio trocável o Material orgânico não decomposto p Aração ou outras pedoturbações r Rocha branda ou saprólito (exclusivo do horizonte C) s Acúmulo iluvial de óxidos de ferro e alumínio com matéria orgânica t Acúmulo de argila (iluvial ou não) w Intensa intemperização com inexpressiva acumulação de argila As características morfológicas dos solos incluem: • Cor - É considerada uma das propriedades morfológicas mais importantes, pois possibilita a delimitação de horizontes, e é indicativa do teor de matéria orgânica, do grau de oxidação/hidratação dos compostos de ferro, e da condição de drenagem. Por exemplo, solos escuros indicam elevados teores de matéria orgânica decomposta; óxi-hidróxidos de ferro apresentam coloração avermelhada quando desidratados e amarelada quando hidratados; tonalidades de cinza com pequenas manchas indicam presença permanente de água. A cor do solo deve ser identificada por comparação com uma escala padronizada de cores, a Carta de Cores de Munsell para Solos (Figura 4.5). , 49 Fonte: Fort Monroe Contraband Archaeological Dig, 2010. Figura 4.5 - Identificação da cor do solo por comparação de solo com a Carta de Cores de Munsell para Solos • Textura - Definida com base nas proporções das partículas de areia, silte e argila presentes no solo (Quadro 4.2). As frações de cada tipo de partícula são determinadas a partir da análise granulométrica do solo, em dois ensaios de laboratório: 1) Ensaio de peneiramento (Figura 4.6) - Emprego de peneiras com diferentes aberturas para separação de partículas grossas (d > 0,075 mm); 2) 2) ensaio de sedimentação (Figura 4.7) - Para separação de partículas finas (d < 0,075 mm), com basena velocidade de sedimentação das partículas em solução aquosa com uso de um dispersante, por exemplo, hidróxido de sódio. Com base nos resultados da análise granulométrica do solo, o Triângulo Textural (Figura 4.8) é utilizado para identificar a classe solo. , 50 Quadro 4.2. Granulometria dos constituintes do solo Constituinte Granulometria (diâmetro médio) – mm Calhaus (pedras) 20 ≤ d < 200 Cascalho 2 ≤ d < 20 Areia 0,05 ≤ d < 2 Silte 0,002 ≤ d < 0,05 Argila d < 0,002 Fonte: Elaborado pela autora. Fonte: ZETTABYTE via Shutterstock Figura 4.6 – Ensaio de peneiramento – Conjunto de peneiras em agitador Fonte: NEW AFRICA via Shutterstock Figura 4.7. Ensaio de peneiramento - Detalhe de amostra de solo em peneira , 51 Fonte: BLUE RING MEDIA via Shuttersock Figura 4.8. Ensaio de sedimentação do solo - 1) solo e solução aquosa de dispersante, 2) mistura homogênea, 3) material sedimentado Fonte: ALI DM via Shutterstock Figura 4.9. Ensaio de sedimentação do solo - Detalhe da mistura homogênea e das camadas de sedimentação , 52 Fonte: VECTORMINE via Shutterstock Figura 4.10 - Triângulo textural para determinação de textura do solo • Estrutura - Refere-se ao arranjo das partículas de solo em aglomerados ou agregados. A descrição da estrutura é feita quanto à forma: A. Prismática - Eixo vertical maior que o eixo horizontal, base em prisma laminar; B. Colunar - Eixo vertical maior que o eixo horizontal, base arredondada; C. Blocos angulares - Dimensões x, y e z equivalentes, com faces planas e vértices angulares; , 53 D. Blocos subangulares - dimensões x, y e z equivalentes, com faces e vértices arredondados; E. Laminar - Arranjo segundo um plano horizontal; F. Granular - Aspecto arredondado, sem faces de contato (Figura 4.9). Fonte: BIJLTJESPAD,1989. Figura 4.11 - Tipos de estrutura de solo - A) prismática; B) colunar; C) blocos angulares; D) blocos subangulares; E) laminar; F) granular • Consistência - Definida pelas forças físicas de coesão e adesão, em função da umidade do material de solo, dividida em: I. Consistência do material seco - Avalia o grau de dureza ou tenacidade de amostras indeformadas (torrões), e é classificada em solta, macia, ligeiramente dura, dura, muito dura ou extremamente dura; II. Consistência do material úmido - Classifica o grau de friabilidade de torrões em solto, muito friável, firme, muito firme ou extremamente firme; , 54 III. Consistência do material molhado - Avalia o grau de plasticidade (capacidade de ser moldado) em não plástico, ligeiramente plástico, plástico e muito plástico; e o grau de pegajosidade (capacidade de aderir a outros objetos) em não pegajoso, ligeiramente pegajoso, pegajoso e muito pegajoso. 4.3 Solos do Brasil O relevo do território brasileiro não sofre grandes alterações desde o final do período Cretáceo e, por isso, a natureza da rocha e o relevo apresentam importância secundária na formação dos solos do Brasil, sendo o clima o principal fator de influência. No Brasil, os latossolos são os solos mais importantes, pois estão presentes em praticamente todo o território nacional. Eles são típicos de clima tropical úmido e semiúmido e se desenvolvem a partir de todos os tipos de rocha, em terrenos planos ou pouco ondulados. Em geral, os latossolos são solos muito profundos (> 2 m), bem desenvolvidos, constituídos por argilas de baixa atividade, com cor característica em tons de amarelo a vermelho-escuro (óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio), e baixa capacidade de troca catiônica. O Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS), atualmente em sua quinta edição, baseia-se no antigo sistema americano, e consiste em modificações que tiveram início na década de 1950, a partir de levantamentos pedológicos realizados em todos os estados brasileiros. O mapa de solos do Brasil é apresentado na Figura 4.12 e uma síntese das classes de solos do Brasil e suas respectivas características é apresentada no Quadro 4.3. , 55 Fonte: IBGE (2015). Figura 4.12 Mapa de solos do Brasil. Quadro 4.3. Classes de solos do SiBCS Classe de solo Principais características Alissolo Solo com horizonte B textural e com alto conteúdo de alumínio extraível, além de ser ácido. Argissolo Solo bem evoluído, argiloso, apresentando mobilização de argila da parte mais superficial. Cambissolo Solo pouco desenvolvido, com horizonte B incipiente. , 56 Chernossolo Solo com desenvolvimento médio; atuação de processo de bissialitização, podendo ou não apresentar acumulação de carbonato de cálcio. Espodossolo Solo evidenciando a atuação do processo de podzolização; forte eluviação de compostos aluminosos, com ou sem ferro, presença de húmus ácido. Gleissolo Solo hidromórfico (saturado em água), rico em matéria orgânica, apresentando intensa redução dos compostos de ferro. Latossolo Solo altamente evoluído, laterizado, rico em argilominerais 1:1 e oxi- hidróxidos de ferro e alumínio. Luvissolo Solo com horizonte B de acumulação (B textural), formado por argila de atividade alta (bissialitização); horizonte superior lixiviado. Neossolo Solo pouco evoluído, com ausência de horizonte B. Predominam as características herdadas do material original. Nitossolo Solo bem evoluído (argila caulinítica – oxi-hidróxidos), fortemente estruturado (estrutura em blocos), apresentando superfícies brilhantes (cerosidade). Organossolo Solo essencialmente orgânico; material original constitui o próprio solo. Planossolo Solo com forte perda de argila na parte superficial e concentração intensa de argila no horizonte subsuperficial. Plintossolo Solo com expressiva plintitização (segregação e concentração localizada de ferro). Vertissolo Solo com desenvolvimento restrito; apresenta expansão e contração pela presença de argilas 2:1 expansivas. Fonte: Adaptado de Branco (2014) , 57 Conclusão Neste bloco vimos que aspectos geológicos e geomorfológicos desempenham importante influência na formação dos solos. Estudamos os fatores e os processos determinantes na formação das diferentes classes de solos, e vimos as principais características dos solos brasileiros. REFERÊNCIAS BIJLTJESPAD. Soil structure. Wikimedia Commons, 1989. Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Soil_structure.jpg>. Acesso em: 16 mar. 2022. BRANCO, P. M. Os solos. Brasília: CPRM – Serviço Geológico do Brasil. 2014. Disponível em: <https://bit.ly/3u6Dlq1>. Acesso em 14 fev. 2022. EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5. ed. Brasília: Embrapa, 2018. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Manual técnico de pedologia. 3. ed. Rio de Janeiro: IBGE, 2015. LEPSCH, I. F. 19 lições de pedologia. 2 ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2021. LEPSCH, I. F. Formação e conservação dos solos. 2 ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. PEREIRA, M. G.; ANJOS, L. H. C.; PINHEIRO JUNIOR, C. R. et al. Formação e caracterização de solos. In: TULLIO, L. (org.) Formação, Classificação e Cartografia dos Solos. Ponta Grossa: Atena Editora, 2019. U.S. ARMY CORPS OF ENGINEERS NORFOLK DISTRICT. Fort Monroe Contraband Archaeological Dig. Wikimedia Commons, 2010. Disponível em: <https://bit.ly/3KFltJo>. Acesso em: 16 mar. 2022. , 58 5 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS Apresentação Neste bloco, serão apresentados conceitos relacionados aos processos de degradação dos solos e às técnicas de recuperação de áreas degradadas. A bioengenharia de solos será definida e as técnicas aplicáveis serão exemplificadas e ilustradas. 5.1 Processos de degradação do solo O principal processo de degradação dos solos é a erosão, que é um processo natural, mas que pode ser intensificadopela ação humana. A erosão tem papel fundamental na formação dos solos, das rochas e da paisagem, e está inserida na dinâmica de intemperismo, transporte e deposição (Figura 5.1). Fonte: VECTORMINE via Shutterstock Figura 5.1. Dinâmica de intemperismo, erosão, transporte e deposição , 59 Vejamos a seguir as principais características dos processos de intemperismo, erosão, transporte e deposição: • Intemperismo - Processo de decomposição e desintegração (ou desgaste) de rochas e solos. Pode ocorrer por ação de vento, água e/ou temperatura, e é subdividido em: I. Físico - Causado por amplitude térmica, congelamento, descongelamento, correnteza, e ondas, por exemplo; II. Químico - Ocorre a partir de reações químicas, principalmente em presença de água, decompondo minerais; III. Biológico - A presença de plantas e animais intensificam os processos. • Erosão - Pode ser entendida como a “separação” das partículas e compostos intemperizados das rochas e camadas de solo. Alguns especialistas consideram que a erosão é a combinação dos processos de intemperismo e transporte. Ela pode ser classificada quanto ao fator de atuação, como éolica (ação do vento), fluvial (ação de rios), marinha (ação do mar) e glacial (ação do gelo). Fonte: VLADIMIR MELNIK via Shutterstock Figura 5.2 - Exemplos de processos de intemperismo e erosão - eólica , 60 Fonte: SKREIDZELEU via Shutterstock Figura 5.3 - Exemplos de processos de intemperismo e erosão - fluvial Fonte: TERO HAKALA via Shutterstock Figura 5.4 - Exemplos de processos de intemperismo e erosão - marinha , 61 Fonte: K I PHOTOGRAPHY via Shutterstock Figura 5.5 - Exemplos de processos de intemperismo e erosão - glacial. • Transporte – Trata-se do carreamento das partículas e/ou compostos, separados das massas rochosas ou de solo. Normalmente ocorre por meio da ação de vento ou água. • Deposição/sedimentação - é o processo de deposição das partículas separadas pela ação do intemperismo. Elas são levadas até locais planos ou que tenham limitações físicas, impossibilitando que as partículas continuem sendo transportadas. Esse processo é fundamental na formação de rochas sedimentares e perfis de solo transportado. Um importante processo de erosão do solo refere-se à erosão hídrica (aquela causada principalmente por precipitações) que é classificada quanto à forma em: • Erosão por salpico - Partículas de solo são desagregadas na superfície devido ao impacto direto das gotas de chuva, o que causa a obstrução dos poros do solo e leva à formação de uma superfície selante, que ocasiona o aumento de velocidade do escoamento superficial (Figura 5.6). , 62 • Erosão laminar - Partículas de solo são provenientes da erosão por salpico e são removidas por meio do escoamento superficial da água, em áreas com relevo pouco acidentado. Esse tipo de erosão é um grande problema para áreas agrícolas, pela perda das porções superficiais de solo e, consequentemente, perda de matéria orgânica, nutrientes, e camada suporte para o plantio (Figura 5.7). • Erosão linear ou em sulcos - Ocorre quando a água proveniente do escoamento superficial percorre o solo por meio de caminhos preferenciais, formando sulcos (Figura 5.8). Esses sulcos podem ser superficiais (denominados ravinas) (Figura 5.9) ou mais largos e profundos, possivelmente atingindo o lençol freático (conhecidos como voçorocas) (Figura 5.10). As voçorocas são formadas devido aos escoamentos superficial e subsuperficial da água. • Erosão por deslizamento de terra - Tem como característica o escorregamento de grande volume de solo, a partir de movimentos rápidos. Ocorre como consequência de descontinuidades no perfil do solo, taludes mal executados, ou em função da dinâmica de relevos acidentados (Figura 5.11 e 5.12). Fonte: AMADEU BLASCO via Shutterstock Figura 5.6. Representação esquemática de erosão por salpico , 63 Fonte: DANIL EVSKYI via Shutterstock Figura 5.7 - Exemplo de erosão laminar Fonte: MERYLL via Shutterstock Figura 5.8 - Exemplo de erosão linear https://www.shutterstock.com/pt/g/Danilevskyi+Mykhailo https://www.shutterstock.com/pt/g/meryll , 64 Fonte: EVGENIY_16 via Shutterstock Figura 5.9 - exemplo de ravina Fonte: LYNETTE KNOTT RUDMAN via Shutterstock Figura 5.10 - Exemplo de voçoroca https://www.shutterstock.com/pt/g/Evgeniy_16 https://www.shutterstock.com/pt/g/LynetteKnottRudman , 65 Fonte: EREBORMOUNTAIN via Shutterstock Figura 5.11 - Representação esquemática de deslizamento de terra Fonte: GOROSAN via Shutterstock Figura 5.12 - Exemplo de erosão por deslizamento de terra Embora a erosão seja um processo natural, quando intensificado pela ação humana, as taxas de perda de solo ultrapassam os níveis naturais e a erosão passa a ser um problema grave, em razão de consequências como: https://www.shutterstock.com/pt/g/lukaves , 66 • Perda de nutrientes da camada superficial do solo; • Redução da penetração de raízes no solo; • Diminuição do armazenamento de água no solo; • Perda de áreas agricultáveis; • Assoreamento de rios e mares, causado pelas partículas de solo desprendidas pelas ações erosivas; • Poluição de corpos d’água, devido ao transporte de defensivos agrícolas aderidos às partículas de solo. As causas de intensificação de processos erosivos por ação humana incluem: • Desmatamento; • Baixa adesão de práticas conservacionistas na agricultura e pecuária; • Falta de planejamento urbano; • Ruas não pavimentadas; • Insuficiência de sistemas de esgotamento sanitário e de águas pluviais; • Dimensionamento inadequado para o escoamento de água; • Construção de rodovias sem cuidados especiais; • Mineração e outras atividades econômicas que podem tornar o solo desprotegido. 5.2 Recuperação de áreas degradadas Para compreender a importância da recuperação de áreas degradadas, vejamos algumas definições apresentadas na Instrução Normativa Nº. 4 (IBAMA, 2011), que dispõe sobre a elaboração de projetos de recuperação de áreas degradadas: , 67 Área degradada: área impossibilitada de retornar por uma trajetória natural, a um ecossistema que se assemelhe a um estado conhecido antes, ou para outro estado que poderia ser esperado. Área alterada ou perturbada: área que após o impacto ainda mantém meios de regeneração biótica, ou seja, possui capacidade de regeneração natural. Recuperação: restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada a uma condição não degradada, que pode ser diferente de sua condição original. (IBAMA, 2011, p.2) Observamos que uma área degradada é inapta a desenvolver um processo de regeneração natural, e, portanto, é uma área que demanda intervenção. Podemos entender que o principal objetivo da recuperação de uma área degradada é a transição dessa área a uma condição não degradada. Para alcançar esse objetivo é comum recorrer à recuperação das funções pedológicas do solo, em associação ao plantio de espécies vegetais preferencialmente nativas. As principais etapas para a recuperação de áreas degradadas são: 1. Interrupção do fator de degradação - Consiste em interromper ou eliminar as ações que estão causando a degradação do solo, como por exemplo, mineração, execução de obras civis, atividades de pecuária, agricultura ou mesmo incêndios. 2. Análise do solo - Consiste em coletar e analisar amostras de solo, com o objetivo de avaliar a necessidade de correções, tais como adubação, calagem, aração e subsolagem. 3. Seleção da técnica de recuperação - Após a determinação da qualidade do solo, é importante selecionar a técnica de recuperação que será utilizada para possibilitar o crescimento de vegetação nativa (Quadro 5.1). 4. Seleção de espécies para recuperação - Após a seleçãoda técnica de recuperação, devem ser escolhidas as espécies que serão utilizadas. Recomenda-se o emprego de espécies nativas diversas, de modo que nenhuma ultrapasse 15% do número total de indivíduos. Indica-se também o uso de espécies pioneiras, que apresentam maior tolerância à luz direta durante o crescimento. , 68 5. Monitoramento e manutenção da área - Após o plantio deve-se avaliar o desenvolvimento das espécies e verificar constantemente a necessidade de manutenção. 6. Verificação do sucesso da recuperação - Considera-se que uma área recuperada é aquela que possui recursos suficientes para assegurar seu desenvolvimento sem necessidade de manutenção, ou seja, quando os processos ecológicos e a biodiversidade estão restabelecidos e o ambiente encontra-se em equilíbrio. Quadro 5.1. Técnicas de recuperação de áreas degradadas e principais características Regeneração natural* Consiste no monitoramento das condições naturais do próprio ambiente. Depende de um solo em condição não compactada, da existência de bancos de sementes, e/ou de proximidade a uma floresta (Figura 5.13). Enriquecimento Consiste no plantio de sementes ou mudas em áreas que mantêm algumas características naturais (áreas alteradas ou perturbadas). Geralmente, essas áreas estão cobertas por capoeiras (gramíneas e arbustos esparsos). Adensamento Consiste no plantio de sementes ou mudas de espécies nativas em espaços não vegetados, e visa aumentar a cobertura por espécies nativas, bem como a viabilidade de regeneração natural, enquanto controla espécies indesejáveis. Nucleação Busca formar núcleos de vegetação e consiste no uso de espécies capazes de melhorar as condições do ambiente. Nessa técnica, também há o favorecimento de interações entre plantas e animais, visando processos como dispersão de sementes e polinização. Semeadura Plantio de sementes de espécies nativas da região, que pode ser feito em linha ou por lançamento ao solo. , 69 Plantio de mudas Plantio de mudas de espécies nativas da região, que pode ser feito em linha ou de forma aleatória. *somente aplicável para áreas alteradas ou perturbadas Fonte: EREBORMOUNTAIN via Shutterstock Figura 5.13 - Representação esquemática de sucessão secundária, em processo de regeneração natural https://www.shutterstock.com/pt/g/lukaves , 70 5.3 Técnicas de bioengenharia aplicadas ao controle da degradação de solos As técnicas de bioengenharia de solos diferem das técnicas de reflorestamento, por terem objetivos distintos. As técnicas de bioengenharia utilizam espécies vegetais leves e de raízes profundas (em geral, capins e arbustos) com o objetivo de estabilizar as camadas subsuperficiais do solo, e proporcionar proteção contra erosão superficial. Já as técnicas de reflorestamento têm como objetivo recompor as condições ecológicas de áreas degradadas, com preferência pelo plantio de espécies nativas. As técnicas não são excludentes, mas complementares, visto que a estabilização do solo favorece o desenvolvimento da vegetação nativa. Muitas vezes, as técnicas de bioengenharia são a única alternativa viável para o controle de erosão em locais inacessíveis a maquinários. Essas técnicas baseiam-se no pressuposto de que um ecossistema saudável é capaz de se autossustentar sem a necessidade de intervenções pesadas e/ou dispendiosas. Desse modo, as técnicas de bioengenharia aplicadas a solos constituem uma alternativa às intervenções tradicionais da engenharia, e são caracterizadas pelo uso mínimo de equipamentos e movimentação de solo, e baixos níveis de perturbação ao meio. É importante destacar que a bioengenharia não substitui as técnicas tradicionais de engenharia, mas constitui uma alternativa viável para a recuperação de áreas degradadas. A integração de elementos inertes naturais ou sintéticos com espécies vegetais é fundamental para que as técnicas de bioengenharia sejam bem-sucedidas no controle da erosão. Os principais materiais naturais empregados em bioengenharia são madeira, bambu, blocos de rochas, areia e fibras naturais. Dentre os materiais sintéticos pode-se citar pneus, geocélulas e geotêxtil. A adoção de técnicas de bioengenharia de solos apresenta vantagens técnicas, econômicas, ecológicas, e paisagísticas, bem como algumas limitações de ordem técnica (Quadro 5.2). , 71 Quadro 5.2. Vantagens e limitações da adoção de técnicas de bioengenharia de solos Vantagens • Controle de erosão por salpico; • Controle de escoamento superficial; • Controle de erosão eólica; • Melhoria da estrutura do solo; • Melhoria na drenagem do solo pelas raízes das plantas; • Regulação de umidade e temperatura na superfície do solo; • Aumento da estabilidade de encostas; • Baixos custos (construção e manutenção); • Utilização de materiais biodegradáveis; • Integração com a paisagem; • Prevenção de poluição visual. Limitações • Germinação malsucedida de sementes; • Transporte de sementes pela água da chuva; • Utilização de plantas para alimentação de animais; • Necessidade de retrabalho em decorrência das limitações citadas. Vejamos a seguir algumas técnicas de bioengenharia de solos que podem ser utilizadas para contenção de processos erosivos e deslizamentos de terra: , 72 • Uso de fibras sintéticas ou naturais - As fibras são empregadas em conjunto com técnicas de plantio e têm a função de reter as partículas de solo, bem como as sementes aplicadas na revegetação de áreas erodidas. As fibras naturais têm a vantagem de serem biodegradáveis e, após o crescimento e amadurecimento da vegetação, são incorporadas naturalmente pelo meio (Figura 5.14 e 5.15). Fonte: CHENG WEI via Shutterstock Figura 5.14 - Aplicação de fibras para contenção de erosão - fibra de coco em encosta Fonte: AISYAQILUMARANAS via Shutterstock Figura 5.15 - Aplicação de fibras para contenção de erosão - fibra sintética (geotêxtil), com crescimento de gramíneas. https://www.shutterstock.com/pt/g/Cheng+Wei https://www.shutterstock.com/pt/g/Harrazhafiyrayyan , 73 • Estabilização de solo com gramíneas de raízes longas - O plantio de vegetação em encostas contribui no controle de processos erosivos superficiais e subsuperficiais, devido à resistência à tração gerada pelas raízes longas dessas plantas. Uma espécie comumente empregada é a Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty, conhecida popularmente como capim Vetiver (Figura 5.16 e 5.17). Embora não seja uma espécie nativa, não é considerada invasora, e seu uso consiste no plantio em linha em taludes artificiais e encostas com riscos de escorregamento (Figura 5.18 e 5.19). Fonte: MEECHAI39 via Shutterstock Figura 5.16 - Representação esquemática do capim vetiver e seu crescimento em um perfil de solo https://www.shutterstock.com/pt/g/meechai39 , 74 Fonte: OPERATION SHOOTING via Shutterstock Figura 5.17. - Foto de raízes do capim vetiver Fonte: TAIHERN via Shutterstock Figura 5.18 - Plantio de capim vetiver em linha, com proteção de estrutura de bambu https://www.shutterstock.com/pt/g/Operation+Shooting https://www.shutterstock.com/pt/g/taihern , 75 Fonte: STUDIO 11 via shutterstock Figura 5.19 - Capim vetiver em estágio mais avançado de crescimento • Utilização de pneus para construção de muros de arrimo - Nessa técnica, pneus são preenchidos com solo, tornando-se pesados. A estrutura de pneus para contenção de erosão confere estabilidade ao talude devido à ação da gravidade. A integração com o meio ocorre com o crescimento de vegetação no solo de preenchimento dos pneus (Figura 5.20 e 5.21). Fonte: ALESSANDRARC via Shutterstock Figura 5.20 - Muro de pneus construído em talude para contenção de erosão https://www.shutterstock.com/pt/g/STUDIO+11 https://www.shutterstock.com/pt/g/AlessandraRC, 76 Fonte: ALESSANDRARC via Shutterstock Figura 5.21 - Detalhe dos pneus preenchidos com solo e crescimento inicial de vegetação. • Uso de geocélulas para construção de muros de arrimo - Semelhante à técnica anterior, porém com uso de geocélulas (material sintético), fabricado especialmente para fins de contenção de processos erosivos. As geocélulas podem ser preenchidas com pedregulho ou com solo (Figura 5.22 e 5.23), e existem modelos de geocélulas com perfurações que permitem o fluxo de sementes, favorecendo o crescimento de vegetação no local de aplicação (Figura 5.24 e 5.25). Fonte: NATIC via Shutterstock Figura 5.22 - Geocélulas preenchidas com pedregulhos https://www.shutterstock.com/pt/g/AlessandraRC https://www.shutterstock.com/pt/g/Natic , 77 Fonte: ALEKSANDR SIMONOV via Shutterstock Figura 5.23 - Geocélulas preenchidas com solo FONTE: AKINTEVS via Shutterstock Figura 5.24 - Geocélulas usadas para contenção de erosão em margem de rio, com crescimento de vegetação https://www.shutterstock.com/pt/g/Aleksandr+Simonov https://www.shutterstock.com/pt/g/SimonSPb , 78 Fonte: SERGIOS via Shutterstock Figura 5.25 - Detalhe do crescimento de vegetação dentro de geocélulas perfuradas. • Utilização de sacos de areia ou blocos de rocha para construção de retentores de sedimentos e muros de arrimo - Os materiais pesados podem ser utilizados para contenção de sedimentos ou para emprego como muro de arrimo (Figura 5.26 e 5.27). Essa técnica funciona a partir da ação da gravidade, de modo que os materiais pesados evitam o transporte de partículas de solo, evitando escorregamentos. Fonte: GREG PETERSON via Shutterstock Figura 5.26 - Uso de sacos de areia para retenção de sedimentos https://www.shutterstock.com/pt/g/sergios https://www.shutterstock.com/pt/g/gkpeterson , 79 Fonte: AISYAQILUMARANAS via Shutterstock Figura 5.27 - Uso de blocos de rochas para contenção de talude. • Construção de paliçadas de madeira e/ou bambu - As paliçadas são estruturas muito aplicadas para contenção de processos erosivos no meio rural. São empregadas, principalmente, para retenção de sedimentos (Figura 5.28), evitando a perda de partículas de solo, permitindo o crescimento vegetal e a integração com a paisagem. As paliçadas podem ser construídas com bambu perfurado (para possibilitar o fluxo de sementes) ou com madeira. Fonte: CHENG WEI via Shutterstock Figura 5.28 - Paliçada de bambu usada para contenção de erosão. https://www.shutterstock.com/pt/g/Harrazhafiyrayyan https://www.shutterstock.com/pt/g/Cheng+Wei , 80 Conclusão Neste bloco vimos os fatores determinantes para a ocorrência de intemperismo e a relação entre intemperismo, erosão e degradação dos solos. Estudamos os diferentes tipos de processos erosivos, e diversas técnicas viáveis para a recuperação de áreas degradadas e para o controle da degradação de solos. REFERÊNCIAS CARDOSO, C. H. S. Desenvolvimento de um protocolo para micropropagação de vetiver (Chrysopogon zizanioides [L.] Roberty). Trabalho de conclusão de curso (Agronomia). Universidade Federal de Santa Catarina: Florianópolis, 2011. CHAVES, T. A.; ANDRADE, A. G.; LIMA, J. A. S.; PORTOCARRERO, H. Recuperação de áreas degradadas por erosão no meio rural. Niterói: Programa Rio Rural, 2012. GUERRA, A. J. T.; JORGE, M. C. O. (org.). Processos erosivos e recuperação de áreas degradadas. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. IBAMA – INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS. INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº. 4, de 13 de abril de 2011. Diário Oficial da União. Seção 1. Brasília: 2011. LEPSCH, I. F. Formação e conservação dos solos. 2. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. TRICHÊS, G.; THIVES, L. P. Geotecnia e meio ambiente. Florianópolis: UFSC, S.D. Disponível em: <https://rodoviasverdes.ufsc.br/material-didatico/3-laboratorios-e- infraestrutura-de-suporte/grupo/>. Acesso em 24 fev. 2022. SILVA, D. F. M. Contenção de taludes com pneus: uma alternativa ecológica e de baixo custo. Trabalho de conclusão de curso (Engenharia Civil), Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo, 2006. SIMEÃO, C. M. G.; IVO, L. C. Recuperação de áreas degradadas: soluções para colher mais lucros e sustentabilidade. SEBRAE, 2019. https://rodoviasverdes.ufsc.br/material-didatico/3-laboratorios-e-infraestrutura-de-suporte/grupo/ https://rodoviasverdes.ufsc.br/material-didatico/3-laboratorios-e-infraestrutura-de-suporte/grupo/ , 81 6 REMEDIAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS Apresentação Neste bloco, serão apresentados conceitos relacionados à contaminação dos solos e às técnicas de remediação de áreas contaminadas. Serão definidas as principais técnicas físico-químicas e biológicas de tratamento de solos. 6.1 Contaminação de solos A resolução CONAMA 420/2009, alterada pela resolução CONAMA 460/2013, traz importantes definições sobre o gerenciamento de áreas contaminadas. Contaminação - Presença de substância(s) química(s) no ar, água ou solo, decorrentes de atividades antrópicas, em concentrações tais que restrinjam a utilização desse recurso ambiental para os usos atual ou pretendido, definidas com base em avaliação de risco à saúde humana, assim como aos bens a proteger, em cenário de exposição padronizado ou específico. Bens a proteger - A saúde e o bem-estar da população; a fauna e a flora; a qualidade do solo, das águas e do ar; os interesses de proteção à natureza / paisagem; a infraestrutura da ordenação territorial e planejamento regional e urbano; a segurança e ordem pública. Remediação - Uma das ações de intervenção para reabilitação de área contaminada, que consiste em aplicação de técnicas, visando a remoção, contenção ou redução das concentrações de contaminantes. Reabilitação - Ações de intervenção realizadas em uma área contaminada visando atingir um risco tolerável, para o uso declarado ou futuro da área. (CONAMA, 2009, p.3-4) A resolução CONAMA 420/2009 lista 80 compostos cuja presença nos solos indica contaminação da área. Dentre as classes de contaminantes do solo, podemos destacar os Poluentes Orgânicos Persistentes (POP), que são substâncias providas de elevadas estabilidade e toxicidade. Os POPs podem ser transportados por longas distâncias e têm potencial de bioacumulação e biomagnificação na cadeia alimentar (Figura 6.1). , 82 Fonte: VECTORMINE via Shutterstock Figura 6.1 - Representação esquemática dos fenômenos de bioacumulação e biomagnificação Em razão dos riscos à saúde humana e à qualidade ambiental causados pela presença de POP no ambiente, um tratado internacional denominado Convenção de Estocolmo foi ratificado com a proposta de eliminar e/ou restringir o uso dessas substâncias, seus estoques e resíduos, bem como reduzir emissões não intencionais no ambiente, e identificar e gerenciar áreas contaminadas por esses compostos. Em 2021, vinte anos após a criação do tratado, a Convenção de Estocolmo contava com 184 países signatários, incluindo o Brasil. A Convenção de Estocolmo lista os POPs em três anexos: • Anexo A – POPs a serem eliminados; • Anexo B – POPs com usos restritos (perspectiva de serem eliminados); • Anexo C – POPs produzidos não intencionalmente (Quadro 6.1). https://www.shutterstock.com/pt/g/normaals , 83 Quadro 6.1 - Anexos da Convenção de Estocolmo - POP a serem eliminados, POP com usos restritos, e POP produzidos não intencionalmente Anexo A – Eliminação Agrotóxicos - Aldrin, Dieldrin, Endrin, Clordano, Clordecone, Heptacloro, Hexaclorobenzeno (HCB), Alfa Hexaclorociclohexano (alfa HCH), Beta hexaclorociclohexano (beta HCH), Lindano, Mirex (dodecacloro), Pentaclorobenzeno (PeCB), Endossulfam, Toxafeno, Pentaclorofenol e seus sais e ésteres. Uso industrial - Bifenilas Policloradas (PCB); Hexabromobifenil (HBB); Éter Hexabromodifenílico
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