2013_AULA_4_GEO_GERAL_IA_292

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Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro 
Departamento de Geociências/Geografia 
Disciplina: Geomorfologia Geral IA-292 – 2013/2 
 
AULA 4 
 
A	
  DINÂMICA	
  DOS	
  PROCESSOS	
  GEOMORFOLÓGICOS	
  
	
  
	
  EQUILÍBRIO	
  DINÂMICO	
  
Sistemas	
  Complexo	
  Resposta	
  	
  
(Complex	
  response) ���
	
  
CONCEITOS	
  PRINCIPAIS!!	
  
 
Profa.: Ambrosina H.Ferreira Gontijo P. 
As	
  5tânicas	
  e	
  épicas	
  forças	
  entre	
  os	
  Processos	
  	
  
Tectônicos	
  X	
  Climá2cos	
  na	
  evoluçao	
  da	
  paisagem	
  
terrestre	
  
	
  
As	
  fases	
  de	
  equilíbrio	
  e	
  desequilíbrio	
  na	
  dinâmica	
  da	
  paisagem	
  
A Terra está em constante mudança!! 
•  A	
  Terra	
  é	
  um	
  sistema	
  aberto	
  
•  Mudanças	
  são	
  normais	
  
•  A	
  Terra	
  se	
  modificou	
  e	
  se	
  modifica	
  permanentemente,	
  entretanto,	
  
em	
  diferentes	
  escalas	
  temporais	
  e	
  espaciais	
  e,	
  com	
  diferentes	
  5pos	
  
de	
  processos	
  (endógenos	
  e	
  exógenos).	
  Esses	
  processo	
  envolvem	
  as	
  
teorias:	
  
–  Equilíbrio	
  de	
  Estado	
  Estacionário	
  (Steady	
  state	
  equilibrium)	
  
–  Equilíbrio	
  Dinâmico	
  (Dynamic	
  equilibrium)	
  
–  Os	
  desvios	
  de	
  fase	
  e	
  comportamentos	
  limites	
  (Phase	
  shi7s	
  and	
  
threshold	
  behaviors)	
  
–  Estados	
  transicionais	
  (TransiFonal	
  states)	
  
www.uky.edu/~jast239/courses/physical/.../Intro.ppt‎	
Equilíbrio	
  de	
  Estado	
  Estacionário	
  
	
  (Steady	
  state	
  equilibrium) 
www.uky.edu/~jast239/courses/physical/.../Intro.ppt‎	
Equilíbrio Dinâmico (Dynamic 
equilibrium)	
 1. Sistemas Geomorfológicos 
 
 O balanço entre a forma e os processos é melhor demonstrado 
quando consideramos ambos fatores como um sistema ou 
componentes do sistemas. 
A melhor maneira de caracterizar um Sistema Geomorfológico e seu 
Estado de Equilíbrio/desequilíbrio é atraves de uma bacia de drenagem !! 
O delicado balanço ou e Equilibrio existente entre 
 formas e processos. 
seu entendimento envolve os conceitos: 
Um sistema é o conjunto de fatores relacionado à dinâmica e evolução 
das formas de relevo (rochas, estruturas geológicas, topografia, 
clima, solo, vegetação e condições antrópicas). 
O	
  Equilibrio	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Implica	
  que	
  as	
  formas	
  e	
  os	
  processos	
  existem	
  
em	
  algum	
  5po	
  de	
  condiçao	
  imutável!!!	
  (o	
  balanço	
  de	
  forças!!)	
  
	
  
	
  	
  
Originalmente proposto por G.K. Gilbert (1877), a discussão sobre a 
evoluçao da paisagem como: “ajuste dinâmico ” (dynamic adjustment) 
 
Ø  Paisagens refletem a interação entre a resistência da estruturação e 
dos litotipos (características geológicas locais) e os processos 
decorrentes do clima dominante em um dado tempo 
 
Ø  O tempo é um dos componentes que definem a aparência da Terra 
William Morris Davis (1899): “ciclo de erosão”	
	
  
A	
  paisagem	
  evolui	
  através	
  do	
  TEMPO	
  entre	
  estágios.	
  	
  Assim,	
  o	
  	
  TEMPO	
  é	
  fator	
  determinate	
  
na	
  paisagem	
  que	
  atualmente	
  olhamos	
  
 
 John Hack (1960) “Equilíbrio dinâmico” 
	
  
Seguindo	
  Gilbert	
  mas,	
  considera	
  variações	
  no	
  Sistema	
  Geomorfológico.	
  	
  	
  	
  Isto	
  é:	
  há	
  um	
  balanço	
  
entre	
  forças	
  opostas	
  de	
  consideráveis	
  variações.	
  Uma	
  vez	
  superado,	
  o	
  equilíbrio	
  deve	
  ser	
  
reestabelecido	
  sob	
  novas	
  condiçoes.	
  	
  	
  
Schumm (1977) Definição de “Equilíbrio e Escala de Tempo” 
	
   	
  	
  
	
  	
  
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
"os	
  rios	
  sofrem	
  alterações	
  no	
  seu	
  perfil	
  longitudinal	
  de	
  equilíbrio	
  ao	
  se	
  depararem	
  com	
  
alterações	
  das	
  propriedades	
  geológicas	
  e/ou	
  de	
  uso	
  antrópico	
  do	
  canal	
  e	
  suas	
  faixas	
  
marginais.	
  
Isto	
  é,	
  os	
  rios	
  se	
  tornam	
  escalonados	
  e	
  os	
  patamares	
  gerados	
  são	
  denominados	
  níveis	
  de	
  base	
  
locais	
  (knick	
  points)	
  ou,	
  mais	
  apropriadamente,	
  níveis	
  de	
  base	
  geomórficos.	
  	
  
Ø  Estável “Steady”	
- 	
Ø  Pequenas variações no Tempo	
- 	
- 	
Ø  Alternâncias cíclicas mais 
prolongadas	
- 	
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
“Equilíbrio e Tempo” Schumm (1977) 
Não há mudanças sobre curto período de tempo	
Pequenas mudanças ao longo do tempo	
Devido variações locais, no entorno.	
as mesmas mudanças ocorrem ao longo do 
tempo se as condições exigirem. As 
condições mudam com o tempo médio	
Processo: A açao que é envolvida quando uma força induz uma mudança 
nos materiais ou nas formas do relevo terrestre. 
 
Podem ser: Endógenos (geológicos) ou Exógenos (climáticos) e, 
eventualmente, intergem com o antrópico! 
•  Modificações na paisagem resultam da aplicação de energia.	
•  Paisagens representam a interaçao entre a conduçao das forças 
(estimulos) e a resistência.	
 	
Forças condutoras: Clima, Gravidade, Forças geradas no interior da 
Terra.	
Resistência: Provem das características geológicas	
O link entre esses dois componentes aqui é o PROCESSO 
GEOMORFOLÓGICO	
	
O balanço entre processos e formas é criado pela 
interaçao da energia, força, e resistência. 
Forças motriz da Geomorfologia	
ü  Clima	
ü  Gravidade	
ü  Calor interno	
- 	
- 	
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
•  originalmente reconhecido como um agente de mudança por Walther Penck	
•  é impulsionado pelo Sol e pela radiação solar (insolação) que interage com os 
principais sistemas da Terra.	
•  é variável nas escalas temporais e espaciais	
•  inclui sistemas de temperatura, umidade, pressão e / vento	
•  atua em conjunto com outras forças motrizes	
•  determina a quantidade de trabalho irá operar em todos os sistemas	
•  impulsiona placa de movimento e atividade tectônica	
•  em última análise, controla a energia potencial para o trabalho	
Resistência Geológica	
ü  Rochas!	
- 	
- 	
ü  Estrutura (Tectônica)	
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
•  Força das rochas / sedimentos afeta o potencial dos processos que 
podem agir sobre os materiais	
Ex. algumas litologias podem comportar como um sólido quebradiço, e 
algumas como plásticas	
	
•  A resistência controla os processos em uma variedade de escalas 
temporal e espacial	
	
•  Define zonas de fraquesa	
•  Causa a redistribuição de litologias – mais ou menos resistentes ou 
seja, zonas de maior ou menor resistência à erosão.	
•  Pode causar variações climáticas, sobretudo quando associadas 
com relevos/topografia	
Basin and Range- Geomorfologia Estrutural 
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
Serras e vales – Geomorfologia Estrutural 
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
Influencia das estruturas na drenagem 
San Andreas Fault on the Carrizo Plain in California 
Structure, climate and geomorphology www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
Influencia de falhas geológcias na drenagem – San Andreas 
Principais processos responsáveis pela geração e 
evolução das formas de relevo 
Dinâmica interna 
Dinâmica externa 
E > R = T 
Formação e deformações dos materiais da 
superfícieterrestre 
Retrabalhamento dos materiais e 
remodelamento da superfície terrestre 
Arranjo espacial 
dos diferentes 
tipos de rochas 
+ 
estruturas 
geológicas 
Eventos 
tectônicos 
+ 
“Eventos 
climáticos” 
•  dependentes das 
estruturas / litologias 
herdadas 
•  dependentes dos 
novos materiais e 
estruturas gerados 
Mudanças nas 
Formas 
Litosfera 
Formas de Relevo = ∑ processos geomorfológicos ao longo do tempo 
Processo geomorfológico: Relacionado com inputs de energia no 
sistema geomorfológico 
ocorre quando E > R = T 
Energia	
(E)	
agentes	
internos	
agentes	
externos	
meio ou 	
substrato	
E > R ?	
∑ processos ao longo do tempo 	
(elaboração das formas)	
SIM 
NÃO não há mudança	
na forma	
Desecadeamento do processo geomorfológico, isto é, 	
mudança nas condições de ajuste/equilíbrio à mudança da forma	
F
ee
db
ac
k 
(r
et
ro
al
im
en
ta
çã
o)
 
Limites de mudanças (Thresholds of Change)	
Implica no Equilíbrio Dinâmico	
Dois tipos de limites (thresholds)	
ü  alguma variabilidade força o sistema para alterar criando uma mudança 
permanente	
ü  algumas variabilidade são absorvidas pelos sistemas sem mudanças perceptíveis	
i. Extrinsecos = limites externos 
Ex. Mudanças climáticas 
ii. Intrinsecos = internos ao sistema 
Ex. Dissecaçao dos canais? Difícil de 
identificar quem e o que o controla!! 
Os sistemas podem mudar para outro equilíbrio, ou estado alternativo, 
naturalmente ou através de fatores antropogênicos. 
Sistema de Equilíbrio Dinâmico: steady-state and dynamic 
(a) Dinâmico, embora eventualmente com o aumento e a diminuiçao de energia como em (b). Em vez de mudar gradualmente 
alguns sistemas podem alcançar o limite (threshold) onde as operações do sistema mudam abruptamente para um novo conjunto 
de relaçoes ambientais (um “ponto de inflexão” - tipping points). Exemplos: deslizamentos em Teresópolis destruiram casas e 
outras propriedades rurais porque o limite do equilíbrio (threshold) foi interrompido. O gatilho (trigger) desencadeador desse 
desequilibrio foram as intensas chuvas, somadas à precária situaçao da ocupaçao urbana e as características do relevo local. 
Sistemas flutuam em torno de uma média de estabilidade mas exibem uma tendência geral 
Aumento das 
operações no Sistema 
Sistema passa para um 
novo nivel operacional 
(metastable equilibrioum) 
Diminuição das 
operações no sistema 
Flutiações no sistema em torno de uma média estável e 
mantém o mesmo nível de operaçao 
S
ta
tu
s 
da
s 
op
er
aç
õe
s 
no
 s
is
te
m
a 
S
ta
tu
s 
da
s 
op
er
aç
õe
s 
no
 s
is
te
m
a 
Passagem do tempo 
Passagem do tempo 
Sistemas Complexo Resposta 	
(Complex response)	
Podem ocorre em variadas escalas	
Comum em sistemas de grande porte 	
ü  Podem ocorrer em várias partes do do sistema de maneira	
diferente dependendo de muitos fatores	
ü  Alguns podem responder de maneira exatamente oposta ao mesmo 
evento	
Gradientes dos canais fluviais se ajustam às mudanças climáticas 	
Os fatores determinates podem ser: 	
	
•  Endógenos: epirogenia (soerguimento regional); influência dos geóides (distorções na 
topografia, variações e tamanhos dos oceanos, etc.); isostasia (ajustes crustais de massas de 
rochas, sedimentose água, etc.) Geomorfologia Estrutural e Geomorfologia Tectônica	
	
•  Exógenos: mudanças climáticas (formas tropicais, glaciais, eólicas, fluviais, costeiras e 
movimentos de massa. Geomorfologia Climática e Processos Erosivos	
agradação 
Linha da água do ultimo evento de inundação 
degradação 
Agradação 
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
Depósito	
  de	
  fluxo	
  de	
  
detritos	
  remanescente	
  
indicando	
  fases	
  alternadas	
  
de	
  assoreamento	
  
(agradação)	
  erosão	
  
(degradação).	
  
Clima	
  relacionado	
  com	
  a	
  Geomorfologia:	
  depósitos	
  superficiais	
  	
  
correla2vos	
  aos	
  eventos	
  de	
  erosão	
  e	
  sedimentação	
  
Eventos de inundaçoes no Death Valley, CA 
www.usi.edu/...Intro%20Concepts.../GEOL407-Intro	
O gráfico abaixo mostra as grandes variações no nível do mar decorrentes do balanço entre a 
tectônica e as variações climáticas ao longo da história geológica da Terra, até o final do Terciário	
Ciclos de 1a. ordem	
 Ciclos de 2a. Ordem (superciclos)	
soerguimento	
 soerguimento	
queda	
 queda	
Relativos às mudan;cas do nivel do mar	
 Relativos às mudan;cas do nivel do mar	
Épocas	
Períodos	
Tempo 	
Geológico	
(M.a.)