Geociencias e Geologia Ambiental - Unidade 2

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GEOCIÊNCIAS E GEOLOGIA
AMBIENTAL
CAPÍTULO 2 - O QUE OCORRE NA
SUPERFÍCIE DO PLANETA TERRA?
Diego Ferreira Ramos Machado
INICIAR
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Introdução
O planeta Terra, com mais de 12 mil quilômetros de diâmetro, apresenta para nós uma
superfície muito fina quando comparada ao seu interior. Contudo, é nessa pequena
faixa de crosta, como que em uma casquinha, que a vida se instala e que um conjunto
de sistemas, embora independentes, interagem entre si. A litosfera, a hidrosfera, a
atmosfera e a biosfera, numa relação intrincada e interdependente, constituem mais
um capítulo da história do Planeta, ao que chamamos de Sistema Terra.
            Nesse Sistema, onde nada acontece por acaso, mas sempre obedecendo leis da
Física e da Química, todas as coisas dependem também, concomitantemente, de outros
fatores que ocorrem, quer no interior do planeta Terra, quer no exterior.
A dinâmica interna, responsável – digamos assim – pela formação do relevo novo, vai
encontrar na dinâmica externa a responsabilidade do desgaste desse relevo com o
passar dos [muitos milhares de milhões de] anos. O Sol, a Lua e as diversas influências
do universo, ainda pouco explorado e conhecido, também atuam sobre essa teia de
relações. Algumas delas tentamos explicar a seguir. Acompanhe!
2.1 A dinâmica externa da Terra
Uma vez posto que na dinâmica interna da Terra encontramos o start do relevo telúrico,
podemos afirmar que, a partir do que se apresenta a esse exterior planetário, todos os
agentes geológicos são agentes capazes de interagir e modificar essa matéria. As
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substâncias são compostas de elementos químicos, já sabemos; mas a água presente
nas demais esferas terrestres (na atmosfera, entre as rochas em subsuperfície, no solo,
no mar, nos rios etc.), relacionando-se com outros elementos, combina-se e altera,
modifica, comunica e arrasta todas as coisas. Sua presença é peça fundamental para
entender a dinâmica externa da Terra. Não diferente, a ausência da água também,
porque onde a água, por influência química, não modifica com sua presença, o faz por
sua ausência, por influência física.
De maneira simples, para facilitar bem o entendimento, podemos pensar assim: a Terra
é um planeta telúrico, isto é, feita principalmente de rochas. As rochas são feitas de
minerais. Os minerais são feitos de elementos químicos. Sendo assim, todos esses
elementos constituem alguma coisa e são, naquela matéria, um combinado de coisas.
Se os elementos químicos encontram, por assim dizer, uma afinidade maior, uma
maneira melhor de se relacionar, se rearranjam e formam outras coisas, alterando assim
o equilíbrio que antes observávamos. A Terra é, de alguma forma, um conjunto de
equilíbrios, com alguns mais e outros menos confiáveis ao longo do tempo.
É assim que as rochas, definidas por Winge (2001, s/p) como sendo uma “substância
natural sólida, constituída por  minerais  ou outras substâncias naturais como o vidro
vulcânico”, ao ficarem expostas a agentes intempéricos, deixam de existir. Os minerais,
também definidos por Winge e Santos (2001, s/p) como sendo uma “substância química
natural, sólida, homogênea, geralmente resultante de processos inorgânicos,
apresentando estrutura interna ordenada, composição química e propriedades físicas
próprias e constantes dentro de certos limites que permitem a sua identificação como
espécie mineral”, respeitando suas propriedades físicas e composições químicas,
interagem e se alteram, deixando de constituir aquela rocha. É por isso que esse
processo, definido como um “processo ou conjunto de processos combinados
químicos, físicos e/ou biológicos de desintegração e/ou degradação e decomposição de
rochas causados por agentes geológicos diversos junto à superfície da crosta terrestre”
(WINGE, 2001, s/p), é chamado de intemperismo.
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Esse processo de desagregação dos minerais que constituem as rochas resulta em uma
rocha friável, isto é, que se esboroa facilmente, ao menos quando comparamos a rocha
no seu estado são. Esses minerais desagregados, “soltos”, produtos de uma
decomposição (química) e/ou desagregação (física) das rochas, são chamados de
sedimentos.
  Os sedimentos são classificados por seus tamanhos e são tabelados em variadas
escalas granulométricas mundo afora. No Brasil, a Associação Brasileira de Normas
Técnicas (ABNT) normaliza, através da ABNT NBR 6502:1995, que os grãos com
diâmetros menores de 0,002 mm são classificados como argila; os entre 0,002 e 0,06
mm são classificados como silte; os entre 0,06 mm e 2 mm são classificados como areia;
os entre 2 e 6 mm são classificados como grânulos; os entre 6 e 200 mm são
classificados como seixos; os entre 200 e 1000 mm são classificados como matacão; e,
finalmente, os maiores de 1000 mm são classificados como bloco de rocha. Com
algumas poucas variações, a Escala de Udden-Wentworth classifica como argila (< 0,004
Figura 1 - O intemperismo da rocha é causado por um conjunto de processos combinados que levam a
decomposição da rocha-sã e resulta em minerais desagregados. Fonte: cherezoff, Shutterstock, 2018.
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mm), silte (0,004 a 0,062 mm), areia (0,062 a 2 mm), grânulo (2 a 4 mm), seixo (4 a 64
mm), bloco (64 a 256 mm) e matacão (maiores de 256 mm), segundo Giannini e Melo
(2009).
Quando esses grãos, como dissemos, estão livres, são mais susceptíveis a serem
transportados de um lugar para o outro. Não que uma rocha não possa ser
transportada! Mas quanto maior for o sedimento, maior terá de ser a força do agente de
transporte para conduzi-lo. É assim que os continentes se movem (por tectônica), as
rochas ornamentais saem das pedreiras (blocos conduzidos por máquinas), blocos
menores pelo gelo ou por águas caudais de rios, as areias, siltes e argilas pelas águas e
pelo vento etc. Cabe, contudo, sempre a regra de que todos os corpos estão sob ação da
força da gravidade; então, sempre sairão de um sítio estratigraficamente mais elevado
para um outro mais baixo, com exceção do vento, que competirá com a gravidade e, se
“vencer”, transportará o grão para um lugar mais alto.
Nota-se que, a título de curiosidade, segundo a classificação que colocamos acima, uma
“areia” não é um material, mas é uma propriedade, é um tamanho de grão (GIANNINI;
MELO, 2009). Sendo assim, qualquer coisa – de pó de pedra a farinha de rosca – que
tenha um diâmetro entre 0,062 e 2 mm, pode ser considerada areia. Por isso que as
areias podem ser mais claras, mais escuras, coloridas ou bege; porque não importa,
para nomeá-las areia, a sua constituição mineralógica, mas sim o seu tamanho de grão.
O mesmo acontece com as argilas, que normalmente são fruto de uma alteração
química de algum argilomineral. A esteatita, conhecida como “talco” mineral, é
justamente utilizada pela indústria para produzir talco de bebê por conta das
propriedades desse grupo mineral, os filossilicatos, que, no seu arranjo cristalino,
formam plaquinhas muito pequenas que escorregam entre si, mostrando-se macias. A
grande presença de esteatita numa rocha confere a ela essa maciez, o que ajudou
muito, por exemplo, o escultor Antônio Francisco Lisboa – o Aleijadinho, a esculpir suas
maravilhosas obras em pedra-sabão (esteatito), em Minas Gerais.
Contudo, esses grãos não ficam sempre a vagar pelo mundo. Cessando a capacidade do
agente de transporte em carregá-los,eles sedimentam (e daí o nome sedimento). Aliás,
o termo sedimentação, de origem latina, significa sentar, isto é, fixar, permanecer.
Trata-se do mesmo radical das palavras sela, sedentário e sessão, o qual está
relacionado com o estar parado. O contrário de sedimento é, portanto, o movimento,
relacionado a mover, deslocar. Os sedimentos, para que fiquem parados, vão obedecer
a um conjunto de leis físicas que estarão associadas com a interação dos grãos com os
fluídos, sejam eles o ar ou a água, respeitando o ângulo de inclinação em que é feito o
depósito. No caso dos coloides, haverão de respeitar leis de equilíbrio químico e físico. É
de se imaginar que os grãos, em ambientes com nenhuma angulação, vão decantar e se
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depositar no fundo de uma bacia sedimentar, e que estarão dispostos de forma
diferente dos ambientes onde a angulação seja mais marcante. Esse é um dos motivos,
por exemplo, do porquê uma das faces do Corcovado, no Rio de Janeiro, assim como de
outros morros da capital fluminense, terem mais vegetação que a outra: nas faces mais
escarpadas, mais íngremes, os sedimentos se mobilizam morro abaixo e são
transportados para outros lugares, enquanto na outras faces, menos íngremes, tendem
a não ser transportados, favorecendo o surgimento de solos e, consequentemente, de
florestas (como a da Tijuca).
Quando os sedimentos não se movem para outro lugar, naturalmente vão interagindo
com uma camada orgânica que surge através de uma sucessão ecológica e logo
participam de um processo que origina os solos, chamado pedogênese, complementar
ao intemperismo. A rocha alterada, que ainda não se transformou em solo mas
participa desse processo, é chamada de alterita (onde ainda atua o intemperismo). Se
um solo tiver origem em uma rocha imediatamente abaixo dele, dizemos então que é
Figura 2 - A geomorfologia do morro do Corcovado, no Rio de Janeiro, mostra que a sedimentação é mais
favorável em ambientes menos íngremes que em ambientes com uma maior angulação. Fonte: 11photo,
Shutterstock, 2018.
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um solo autóctone. Se, contudo, acontecer de um solo ser composto de minerais
transportados de uma rocha próxima, cujos sedimentos sofreram um pequeno
transporte, possivelmente formarão solos alóctones.
Antes de falarmos propriamente das formações de solo, é preciso compreender que os
depósitos sedimentares, os quais se formam após o transporte das partículas, passam a
sofrer com o soterramento, resultado dos constantes depósitos que ocorrem acima dos
primeiros. É iniciado assim o processo de diagênese, onde os sedimentos são
empacotados e têm de se adaptar a novas condições de pressão, temperatura, pH etc.
Se o processo continuar ao longo do tempo geológico, os sedimentos se “transformam”
em novas rochas, através do processo que chamamos de litificação. As rochas que se
originam desse processo de transporte, sedimentação, soterramento e litificação são
denominadas, portanto, rochas sedimentares.
Apesar das rochas sedimentares serem muito menores em porcentagem com relação a
toda a litosfera, são em maior número na superfície terrestre. O estudo da
sedimentologia é muito importante para o conhecimento e a exploração de recursos
como o petróleo e o gás natural, as águas subterrâneas, os fósseis, os minérios e as
tecnologias. É uma parte da geologia que cresce exponencialmente a cada ano, tendo
em vista que dificilmente conseguiríamos imaginar um mundo atual sem o uso de
pedras ornamentais para revestimentos (como os calcários, os arenitos, os
conglomerados), sem fertilizantes agrícolas, corretores de solo, remédios, areias para
produção de vidros ou construção de casas e argilas para usos em cosméticos. Enfim, os
sedimentos e as rochas sedimentares são, desde longa data, muito importantes para o
desenvolvimento tecnológico do ser humano.
Uma das principais obras sobre Geociências é o livro "Decifrando a Terra", considerado um Vade Mecum da
área. É difícil apontar um único capítulo para leitura, mas, para o assunto que estamos tratando, leia
Intemperismo e formação do solo e Sedimentos e processos sedimentares. Acesse:
<http://geografialinks.com/site/?page_id=759 (http://geografialinks.com/site/?page_id=759)>.
VOCÊ QUER LER?
http://geografialinks.com/site/?page_id=759
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Quando, por lógica, falamos em um processo de intemperismo das rochas, abordamos
um recurso muito importante e também – infelizmente – muito esquecido e pouco
discutido: os solos. A pedologia é a ciência que estuda e discute o solo. Segundo
Queiroz Neto (2011), são constituintes do solo, em volume, os elementos minerais
(45%), a matéria orgânica (5%), o ar (25%) e a água (25%). O autor ainda afirma que
“nesse cálculo não entram os organismos vivos, por representarem, em volume, uma
quantidade muito pequena. Sua importância, no entanto, é tão grande que alguns
autores conceituam o solo como um meio de cultura onde vivem organismos”
(QUEIROZ NETO, 2011, p. 96). Se pensarmos, é no solo onde ocorre a interface entre a
litosfera, a biosfera, a atmosfera e a hidrosfera, tamanha é a sua importância.
Figura 3 - Representação esquemática de solo, mostrando em perfil os horizontes e suas diferentes cores.
Fonte: Noppharat4969, Shutterstock, 2018.
VOCÊ O CONHECE?
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Aziz Nacib Ab’Saber foi um grande cientista brasileiro. Foi geógrafo e atuou fortemente na área ambiental,
nunca limitando-se a uma só ciência, mas dedicando-se às Ciências. Teve importância para a geografia
(sobretudo física), arqueologia, geologia e ecologia. Morreu em 2012, aos 87 anos, deixando uma vasta obra e
enorme contribuição científica, além de inúmeros prêmios e condecorações.
É difícil definir conceitualmente o que é o solo. Todavia, ele pode ser visto como uma
interface onde ocorrem relações entre a litosfera (45% de elementos minerais), a
biosfera (5% de matéria orgânica somados aos organismos vivos presentes), a
atmosfera (25% de ar) e a hidrosfera (25% de água) (QUEIROZ NETO, 2011). O solo,
entretanto, apresenta características que são determinadas pelo tipo de rocha que lhe
dá origem (rocha-mãe), associado ao clima, ao relevo e a outros fatores. Daí a
importância, também associada, da geomorfologia (morphé: gr. forma), o estudo da
forma da Terra, que estuda os relevos.
Dependendo do tipo de intemperismo que a rocha-mãe sofre, pode dar origem a solos
mais arenosos ou argilosos, com mais ou menos minerais primários (originais) e
secundários (de alteração), ter uma cor mais acinzentada, amarelada ou avermelhada,
ser mais escuro ou mais claro, mais coeso ou mais friável, enfim, com inúmeras e
diferentes possibilidades de características.
O pedólogo, ao estudar um solo, abre um perfil in situ para expor e estudar o que vê.
Podemos afirmar, de forma genérica, que são observados horizontes diferentes, tal
como apresentamos: horizontes denominados O, H e A em superfície e horizontes
denominados E, B e C em subsuperfície. O horizonte O, o primeiro deles, é aquele mais
comum nos lugares onde ocorre uma boa drenagem e cuja constituição é de matéria
orgânica. O horizonte H surge em ambientes predominantemente alagados, então nem
sempre está presente no perfil estudado. O horizonte A é aquele que apresenta
atividade biológica e matéria orgânica junto com a constituição mineral, tem cor mais
escura e estrutura granular. O horizonte E é aquele que apresenta o máximo de
lixiviação das argilas, do ferro e do alumínio, normalmente “lavados”pela percolação
da água, que acaba deixando para trás um solo mais claro que o horizonte A e com
minerais mais resistentes, como o quartzo. O horizonte B é, normalmente, aquele onde
se depositam em maior concentração as argilas, o ferro e o alumínio, os quais foram
transportados das camadas superiores. O C é, via de regra, um horizonte de material
mineralógico inconsolidado, ou seja, é a rocha friável, às vezes já alterada, já com a
presença de minerais secundários de alteração. Por fim, a camada R é onde se encontra
a rocha fresca e, dadas as circunstâncias e o perfil do terreno, nem sempre é observável
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pela profundidade que se estuda. Não incomum, há ainda a presença de horizontes de
transição, onde podem haver características mistas de ambos os horizontes. Por
exemplo: horizonte de transição AE, EB, BC etc. (BATISTA et al., 2014; WREGE, 1995)
O Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS) convencionou que as
classificações dos solos no Brasil seriam feitas “com base em características
morfológicas e genéticas descritas nos horizontes do solo” (BATISTA et al., 2014, p. 14),
sendo uma das principais características morfogenéticas a cor do solo úmido e a cor do
solo seco. A matéria orgânica é a responsável pela cor escura do solo, a hematita é
responsável pela cor vermelha (já que o óxido de ferro apresenta essa cor
predominante), os carbonatos de cálcio e sais solúveis são responsáveis pela cor
branca, a goethita (oxihidróxido de ferro) é responsável pelas cores bruno e amarela,
enquanto o ferro ferroso (Fe ) relaciona-se ao cinzento e ao azul. Para tal
caracterização, utiliza-se a comparação visual, sempre feita com solo úmido e com
incidência de luz solar (branca), junto a uma tabela padrão de cores, chamada Carta de
Munsell, mas que também pode ser feita por instrumentos como o colorímetro e o
espectrofotômetro. A remobilização dos agentes que dão cor ao solo se dará pelas
atividades biológicas, pela migração e acumulação das argilas, dos carbonatos, dos sais
e do ferro e dos regimes hídricos, além do relevo.
Outra grande característica morfológica do solo é a textura que, segundo o SiBCS, “tem
grande influência no comportamento físico-hídrico e químico do solo” (EMBRAPA, 2018,
s/p). A textura tem ligação direta com a granulometria, seguindo os critérios que já
vimos para os tamanhos dos grãos. Segundo Batista et al. (2014, p. 15), podemos dizer
que um solo apresenta “textura arenosa (mais de 70% de areia ou menos de 15% de
argila), média (mais de 15% de areia e menos de 35% de argila), argilosa (de 35 a 60%
de argila), muito argilosa (de 60 a 100% de argila) ou siltosa (menos de 35% de argila e
menos de 15% de areia)”. Contudo, a simples observação visual no campo não é
suficiente para definir uma textura exata e é preciso que uma avaliação seja feita em
laboratório, com o uso de instrumentos próprios (peneiras, balanças etc.).
Os solos também apresentam uma outra característica morfológica: as estruturas (que
podem ser do tipo laminar, prismática, colunar, blocos angulares, blocos subangulares,
granular) e que se diferenciam por tamanho (muito pequena, pequena, média, grande,
muito grande) e grau de desenvolvimento (solta, fraca, moderada, forte). As estruturas
dos solos, isto é, “o arranjo estabelecido pela ligação das partículas primárias do solo
entre si por substâncias diversas encontradas no solo, como matéria orgânica, óxidos
de ferro e alumínio, carbonatos, sílica, etc.” dão origem “aos agregados ou peds, que
são unidades estruturais separadas entre si por superfícies de fraqueza. A estrutura tem
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grande influência no desenvolvimento de plantas no solo, como sistema radicular,
armazenamento e disponibilidade de água e nutrientes e resistência à erosão”.
(EMBRAPA, 2018, s/p)
Outras características morfológicas que são apontadas pelo SiBCS como relevantes para
a classificação dos solos são: a consistência, a porosidade, a cerosidade, os nódulos e
concreções minerais, presença de minerais magnéticos, carbonatos, manganês,
sulfetos, eflorescências e a coesão. (EMBRAPA, 2018). Tudo isso, entretanto, é mais ou é
menos fundamental para o motivo pelo qual se está analisando o solo, a depender do
uso que o profissional quer dar a ele.
No Brasil, os solos encontram-se classificados em 13 ordens. Sendo elas (% na
superfície do Brasil):
ARGISSOLO (24%);
CAMBISSOLO (2,5%);
CHERNOSSOLO (0,5%);
ESPODOSSOLO (2%);
GLEISSOLO (4%);
LATOSSOLO (39%);
LUVISSOLO (3%);
NEOSSOLO (15%)
NITOSSOLO (1,5%)
ORGANOSSOLO (áreas dispersas, não representativas);
PLANOSSOLO (2%);
PLINTOSSOLO (6%);
VERTISSOLO (2%).
Ou seja, os solos mais representativos do Brasil são o LATOSSOLO, seguidos do
ARGISSOLO (BATISTA et al., 2014).
Uma coisa muito esquecida quando abordamos os solos são os seus espaços “vazios”.
Como dissemos, os solos são formados por minerais, matéria orgânica, água e ar, não
de “espaços vazios”, muito embora eles sejam assim conhecidos. Os poros são,
essencialmente, preenchidos por ar ou água! Ter isso em mente implica em raciocinar
sobre os problemas que um solo pode apresentar (sendo eles de origem natural ou
não), como a compactação, a erosão, a lixiviação, a absorção de contaminantes, os
colapsos, desmoronamentos e as movimentações de massa. A compactação do solo é
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resultante, por assim dizer, da diminuição desses “espaços vazios” (chamados, na
verdade, de índice de vazios), que ocorre quando expulsamos a água, mas sobretudo o
ar, presente entre os grãos; e ela pode ser feita também de forma proporcional, dada a
utilização que queremos dar àquele solo, visto que, para melhorar as suas qualidades
mecânicas, um solo compactado é menos sujeito a movimentações.
Quando o assunto é nomear os solos (ARGISSOLO, LATOSSOLO etc.), também devemos
saber que existe uma regra de grafia própria para ser utilizada, lembrando que isso é o
costume adotado por cada sociedade científica, de forma a padronizar e unificar as
classificações. Batista et al. (2014) afirmam que para o SiBCS, a grafia adotada preconiza
os dois primeiros níveis em caixa alta, com o terceiro nível em maiúscula somente na
primeira letra e no quarto nível todo em minúsculo, por exemplo, ARGISSOLO AMARELO
Distrófico plíntico.
Quando falamos de problemas de conservação de solo e de degradação dos mesmos,
um dos principais problemas enfrentados é que, apesar dele ser essencialmente “o
suporte da vida”, como expressa a Carta de Brasília, e da natureza levar “cerca de 2000
anos para criar uma camada de apenas 10 centímetros de solo fértil [...] o uso
inadequado desse recurso natural causa perdas da ordem de 5 a 7 milhões de hectares
anualmente” (CGS, 2015, s/p). A Carta foi escrita no âmbito da Conferência Governança
do Solo, promovida pelo Tribunal de Contas da União em parceria com diversas
instituições ligadas à temática do solo, em 2015, considerado o ano internacional dos
solos e comemorado pela Organização das Nações Unidas.
A Carta de Brasília aborda, entre outras questões, a importância do solo nos debates de
sustentabilidade. Muitas vezes podemos observar que a questão ambiental, embora tão
intrincada e dependente do solo, rejeita-o como assunto. Vale ressaltar que os solos são
um recurso natural não renovável, e isso faz dele um recurso sempre ameaçado. Traz à
tona uma questão de segurança alimentar, de mudanças climáticas, de acesso à água; é
uma questão que urge e que deixamos passar.
Os solos são degradados de diversas formas. Batista et al. (2014, p. 46) lembram que
“desmatamentos, queimadas, preparo excessivo do solo agrícola [...], plantio de
monocultura durante muito tempo [...],uso indiscriminado de agrotóxicos, [...] e
despejo de lixo e rejeitos industriais em locais impróprios” são fatores que levam à
degradação do solo. Com isso, estima-se que nos últimos 50 anos já foi perdida metade
das terras cultiváveis do Planeta. Não só porque a terra é um recurso (que pode ser
utilizado pelo homem, em uma visão mais utilitarista), mas também porque ele é um
meio ambiente para muitas outras espécies de animais e plantas e, numa ética
planetária, caberia bem a preservação do solo.
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A Carta de Brasília é importante ser conhecida, por mostrar o que pensam as entidades signatárias que
participaram da Conferência Governança do Solo. Acesse:
<http://www.governancadosolo.gov.br/main.jsp?lumChannelId=8A95B196498B5FBD01498BE31C0A13F5
(http://www.governancadosolo.gov.br/main.jsp?lumChannelId=8A95B196498B5FBD01498BE31C0A13F5)>.
Porém, como acontecem essas degradações? Por fatores antrópicos ou não, quando o
solo fica exposto, isto é, sem uma camada vegetal por cima, obviamente ele está mais
susceptível aos agentes geológicos que já vimos acima. A água da chuva, a força dos
rios, a neve, o vento, o pisoteio etc., são agentes que mudam as características
morfogenéticas que os solos apresentavam quando cobertos por uma capa protetora.
Ao derrubar uma mata nativa e limpar um terreno, por exemplo, expomos o solo e, por
conseguinte, a força com que a gota de chuva – que para nós é irrelevante – bate no
chão, é tão mais forte que é capaz de arrastar dali partículas do solo, causando um
movimento dessas partículas. Ao escoar superficialmente e escolher, por assim dizer,
uma área preferencial no terreno (uma depressão qualquer), forma-se um processo de
desagregação do solo, que alimenta uma erosão hídrica, formam sulcos, e causam a
degradação desse solo. Essa água também pode dissolver elementos e “lavar” esse
solo, deixando-o mais pobre em termos químicos, ao que chamamos de lixiviação. A
erosão do solo também pode ser promovida pelo vento.
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O que inicialmente se poderia chamar de erosão laminar passa a formar no terreno
alguns caminhos preferenciais para o escoamento da água, resultando em sulcos, os
quais, inicialmente, são como pequenas ranhuras no terreno, podendo evoluir para o
que conhecemos por ravinas, causadas em geral pela evolução dos sulcos, ou por
constantes enxurradas, ou ação de um córrego (com a presença, portanto, de um
volume maior de água). Se essas ravinas evoluem, causam um problema ambiental de
grande proporção – e de difícil remediação –, já que podem atingir o aquífero freático,
quando são chamadas de voçorocas (ou boçorocas). Estas, por sua vez, também
podem estar associadas a movimentos de massa que, para a Pimentel et al. (2012, p.
05), “são rupturas de solo/rocha que incluem os escorregamentos, as corridas de
detritos/lama e as quedas de blocos de rocha”. Os movimentos de massa “podem ser
naturais ou induzidos pela ação do homem” e “podem ocorrer em qualquer área de
elevada declividade, em períodos de chuvas prolongadas ou intensas” (CPRM, 2012, p.
5). A inclinação do terreno, a intensidade e duração da chuva, as características
geotécnicas das rochas e solos, a quantidade de água que infiltra no solo, os cortes e
aterros para construção de moradias, o lançamento de águas servidas (esgoto) na
encosta, os vazamentos de reservatórios ou caixas d’água, o lixo e entulho lançados na
Figura 4 - Exemplo de erosão de solo, com formação de ravinas, ao longo de um caminho preferencial para o
escoamento da água que transporta consigo parte do solo. Fonte: kekartash, Shutterstock, 2018.
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encosta, o tipo e porte de vegetação da encosta, as ruas sem calçamento e sem sistema
de drenagem e os desmatamentos são fatores que podem causar os escorregamentos e
mesmo algum desastre natural. (PIMENTEL et al., 2012)
É por isso que a Defesa Civil, muitas vezes, intervém em algumas localidades durante as
chuvas intensas de verão. É comum que se veja, em terrenos muito íngremes e onde
pode ocorrer um movimento de massa, a colocação de lonas de PVC para a cobertura
do terreno, o que é uma medida paliativa para evitar que a água infiltre ainda mais
naquele sítio já tão encharcado. No entanto, o ideal é evitar , quando possível, os
fatores que podem causar os desastres naturais, como impedir a fixação de moradias
em áreas susceptíveis, verificar os vazamentos de água das tubulações que podem
fornecer água de forma “invisível” para o subsolo e encharcar os terrenos, estar atentos
a movimentações de paredes e estruturas que sinalizam movimentos de massa,
revegetar encostas com vegetação adequada (e não com qualquer tipo de árvore que
pode prejudicar ainda mais), tutelar pelo saneamento básico fazendo a coleta
adequada dos resíduos sólidos e líquidos (esgoto) e drenagem adequada das águas
pluviais da região etc.
2.2 Hidrogeologia
A hidrogeologia, como o próprio nome pode sugerir, é o ramo das Geociências que
estuda a água em subsuperfície. Muito embora exista [muita] água no manto terrestre,
não é desta que iremos abordar, mas da água que se apresenta na crosta terrestre, entre
as camadas internas e a atmosfera terrestre.
Não é incomum que nas escolas, ao longo do Ensino básico, a gente crie na mente a
figura de um aquífero como sendo uma grande bolsa de água subterrânea, livre como
num lago ou num rio. A verdade é que essa água, salvo em ambiente de cavernas, se
está em aquíferos é porque se encontra entre grãos, fraturas e fissuras nas rochas, de
dimensões muitas vezes submilimétricas. Não dá, por exemplo, para “mergulhar” em
um aquífero assim. Karmann (2009, p. 192) afirma que “uma zona onde todos os poros
estão cheios de água” é uma zona saturada ou freática, enquanto onde “os espaços
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vazios estão parcialmente preenchidos por água, contendo também ar” são definidos
como zona não saturada. O autor também explica que “o limite entre estas duas zonas é
uma importante superfície denominada de lençol freático ou nível d’água”. A figura a
seguir mostra, esquematicamente e de forma correta, um aquífero.
Como afirma Karmann (2009, p. 186), a água é “a substância mais abundante na
superfície do planeta”. Cerca de 4% de todo esse volume de água (mais ou menos 60
milhões de km³) encontra-se, entretanto, nas águas subterrâneas, como informado por
Freeze e Cherry (1979 apud KARMANN, 2009)
Figura 5 - Esquema de representação de um aquífero no qual, diferente dos demais, a água aparece de
forma correta: entre os grãos. Fonte: Makc, Shutterstock, 2018.
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CASO
Certa vez um repórter fotográfico havia sido contratado por uma conceituada
revista científica para desenvolver a pauta sobre as águas subterrâneas no Brasil.
Na época, o país passava por uma longa estiagem e toda a mídia estava focada
nesse assunto. O fotógrafo quis muito explorar o aquífero Guarani.  No entanto,
tinha ouvido falar que o aquífero é como um oceano subterrâneo, com área
superior a um milhão de quilômetros quadrados e com reserva de água potável
para abastecer o país por mais de dois mil e quinhentos anos. E não queria parar
por aí! Queria também explorar outro aquífero que passou a ouvir com
frequência: o aquífero Alter do Chão, aindamaior, com o dobro do volume do
Guarani. Comprou equipamentos de mergulho e, decidido a conseguir as
melhores imagens, chegou empolgado na Universidade para falar com o tal
especialista na área de hidrogeologia. Qual não foi sua decepção quando
compreendeu, naquela tarde, que não era possível mergulhar nas águas daquele
“oceano” subterrâneo. Voltou, decepcionado, mas aprendeu um pouco mais
sobre aquíferos!
O ciclo da água é o mesmo: é expelida pelos vulcões para a atmosfera e por ciclos
hidrotermais para os oceanos. Também vai para a atmosfera como resultado de todo
tipo de evapotranspiração de águas em superfície e, de lá, precipita novamente para a
superfície terrestre, escoando pelos rios, infiltrando nos solos, recarregando os oceanos
e os aquíferos.
Sendo assim, os aquíferos, segundo Karmann (2009, p. 197), são “unidades rochosas ou
de sedimentos, porosas e permeáveis, que armazenam e transmitem volumes
significativos de água subterrânea passível de ser explorada pela sociedade”. Aquífero
significa “suporte de água” (do latim aqua + ferre). Sendo assim, se uma unidade
geológica, apesar de saturada, é incapaz de transmitir essa água absorvida, então
chamamos isso de um aquiclude. Se ainda uma unidade geológica não apresenta poros
interconectados e, portanto, nem absorve nem transmite água, então chamamos de
aquifugo.
Os bons aquíferos “são constituídos por materiais com média a alta condutividade
hidráulica, como sedimentos inconsolidados (por exemplo, cascalhos e areias), rochas
sedimentares (por exemplo, arenitos, conglomerados e alguns calcários), além de
rochas vulcânicas, plutônicas e metamórficas com alto grau de faturamento”
(KARMANN, 2009, p. 198). Os aquíferos também podem estar suspensos, confinados ou
livres. São suspensos quando estão formados sobre um aquitarde, ou seja, limitados
por uma camada confinante abaixo. São confinados quando estão limitados entre duas
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camadas confinantes (sejam elas aquitardes ou aquifugos). Os aquíferos, todavia,
obedecem a uma condutividade hidráulica, de acordo com as propriedades dos meios e
dos fluidos. Na experiência de Henry Darcy, em 1856, que resultou na Lei de Darcy,
encontramos a base científica para essa permeabilidade. Segundo Wrege (1995, s/p), a
Lei de Darcy “é a lei básica que explica o movimento de fluidos em meios porosos”. Nela,
a vazão (expressa pela letra Q) é dada pela relação entre a permeabilidade do meio (K),
a queda da pressão (p - p ), a viscosidade do fluido (μ), ao longo de uma distância (L) e
área transversal (A) (KARMANN, 2009). Sendo assim, temos:
Através desses cálculos, é possível estudar a mecânica do solo, como víamos acima,
mas também a capacidade de carga de poços hídricos para extração e uso dessa água,
relacionando com a capacidade de recarga desse aquífero, além de compreender a
possibilidade de contaminação desta mesma água subterrânea. Karmann (2009)
lembram que, quanto menores forem as partículas em sedimentos, menores serão os
volumes de poros e, por consequência, menor será a permeabilidade. No cascalho, por
exemplo, a permeabilidade é muito alta, com uma porosidade de 35,2%. Na areia
grossa, a permeabilidade é alta, com 37,4% de porosidade. Na areia fina, a
permeabilidade é média ou alta, com 42% de porosidade. Nos siltes e nas argilas, a
permeabilidade é muito baixa ou baixa, com 50 a 80% de porosidade (KARMANN, 2009).
Nota-se que a maior porosidade está entre as argilas e siltes, mas não a maior
permeabilidade.
Quando se constrói um poço para exploração da água subterrânea, deve ser levado em
consideração o relevo, após a formação geológica ter sido estudada para esclarecer o
tipo de aquífero presente. Os poços podem ser, de acordo com a Associação Brasileira
de Águas Subterrâneas (2018): do tipo tubular profundo, executado por sonda
perfuratriz, ou dos tipos raso, cisterna, cacimba ou amazonas, que apresentam grande
diâmetro (maior que 1 metro), escavados manualmente e revestidos com tijolos ou
anéis de cimento. Segundo Karmann (2009), os poços artesianos são poços jorrantes,
cujo fenômeno – que encontra seu nome derivado da região de Artois, na França –
b a
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ocorre por pressão hidrostática, já que os vasos comunicantes ascendem a água, na
tentativa de atingir a altura da zona de recarga. Não ocorre, portanto, em topos de
morro, onde o relevo é o mais alto da topografia.
Os aquíferos estão presentes, como dissemos, onde existe condutividade hidráulica.
Isso significa que qualquer tipo de rocha (preferencialmente as sedimentares) pode
apresentar um aquífero, mas, entre as cristalinas, elas ocorrem somente se houver
zonas de fraturas e fissuras, resultando em aquíferos fraturados ou fissurados. Em
rochas carbonáticas, pela dissolução da rocha, as fraturas podem ser maiores e, nesse
caso, encontramos um aquífero cárstico, com uma presença maior de água em piscinas
e rios (diferente da água presente entre os grãos) (KARMANN, 2009). Trata-se, contudo,
de um tipo específico e não de uma regra geral.
As águas subterrâneas no Brasil, segundo o Art. 26 da Constituição Federal (BRASIL,
1988), estão sob o domínio dos Estados e, por conseguinte, compete a eles legislar
sobre tais. Por conta disso, para a construção e exploração de um poço e das águas
subterrâneas, é preciso ter uma outorga do Governo do Estado que, normalmente,
avaliará o pedido através de uma agência ambiental. No Estado de São Paulo, é a
CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) a agência do Governo do
Estado que licencia tais atividades, delegando, de acordo com a legislação, algumas
possibilidades de licenciamentos aos municípios. Isso é importante para ter um maior
controle do uso da água subterrânea que, embora seja um bem público, é um bem
coletivo e não pode ser privativo. Vale lembrar que um poço mal planejado/construído
pode ser uma fonte de contaminação para os aquíferos e, dada a velocidade de
mobilização dessas águas, um risco à segurança hídrica.
VOCÊ SABIA?
Um meteoro é tudo aquilo que está em suspensão, levantado do chão. A palavra meteoro
(gr.: μετέωρο) indica não só os materiais rochosos que entram na atmosfera vindos do
espaço até cair no chão, mas também outras coisas. Os “meteoros”, por exemplo, antes de
entrarem na atmosfera terrestre são chamados de meteoroides e, ao atingir a superfície
da Terra, passam a ser meteoritos (rochas). Enquanto estiverem na atmosfera, contudo,
são meteoros, assim como a chuva e a neve (consideradas águas meteóricas). É por isso
que os cientistas que estudam a atmosfera e os fenômenos para indicar se vai chover ou
nevar são os meteorologistas!
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De toda forma, não é somente a água subterrânea que interage com a superfície da
Terra, mas também as águas dos rios e dos mares e, sobretudo, as águas meteóricas.
2.3 Distribuição de pressões nos solos
Ao ver sobre erosão do solo e sua movimentação, também podemos imaginar que os
estudiosos de mecânica dos solos sabem, através de cálculos físicos e químicos, que os
solos exercem um comportamento baseado em tensões (com relações estabelecidas
entre uma dada força sobre uma dada área). O solo, naturalmente, apresenta um peso
próprio e, dadas as relações entre suas partículas e a ação da gravidade, exerce o que
chamamos de tensão normal (expressa pela letra sigma do alfabeto grego: σ)
(MARANGON, 2013).
A tensão normal de um solo, então, é calculada não de maneira complexa, mas de
forma que exige uma certa atenção matemática. Ela relaciona a força [peso] por uma
dada área. O peso, por sua vez, sobre uma unidade de volume, resulta no peso
específico (expresso pela letragama do alfabeto grego: γ) e esse volume é encontrado
pelo produto de uma área multiplicada por uma determinada altura. Sendo assim, a
tensão normal do solo que queremos descobrir sempre será dada pela somatória dos
pesos (específicos) multiplicada pelo volume (área x altura), dividido pela área
estudada (MARANGON, 2013). Por princípios matemáticos, a tensão normal será
encontrada pelo produto da somatória dos pesos específicos do solo pela altura, assim:
VOCÊ QUER VER?
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Um vídeo bastante didático, que pode facilitar o aprendizado sobre a Mecânica dos Solos pode ser assistido
em:
<https://www.youtube.com/watch?v=64mAVT2QRjs&list=PLLoOHlmpMz6O-OzL2XaXc6kuacubN0_VR
(https://www.youtube.com/watch?v=64mAVT2QRjs&list=PLLoOHlmpMz6O-OzL2XaXc6kuacubN0_VR)>
Isso para dizermos, de forma simplificada, que solos homogêneos e horizontalizados se
comportam de maneira diferente de solos inclinados e com materiais distintos.
Ora, também podemos pensar que um solo seco (pouco comum na prática) se
comporta diferente de um solo úmido, de um saturado e de um submerso. Para cada
caso específico, contudo, a água agirá diferentemente, resultando em pesos e tensões
distintas; tal como ocorrerá dependendo da característica morfogenética do solo, se é
mais ou menos argiloso, se absorve ou não muita água, se conduz ou absorve essa
umidade.
OC QU ?
2.4 Composição e organização da
atmosfera
Quando falamos de atmosfera para, por fim,Quando falamos de atmosfera para, por
fim, encerrarmos este capítulo, de forma alguma a entendemos como a menos
importante desse processo de interações. Pelo contrário! A atmosfera é um meio onde
muita coisa acontece, pouca coisa é compreendida, e quase nada é visto.
Iniciamos com o fato de que o ar é quem dá o nome a essa camada, pois atmo (gr.
ἀτμός) significa vapor. Cabe dizer que, embora seja possível enxergar uma “fumaça”
branca saindo das panelas e dos chuveiros, e seja possível enxergar as nuvens, o vapor é
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invisível aos olhos. O que vemos, na verdade, são micropartículas condensadas quando
o vapor resfria e ocorre a mudança de fase. Nota-se que logo que ele ganha novamente
energia (calor), ele novamente volta para a fase gasosa e “desaparece”.
A atmosfera, assim como a Terra, é composta de camadas – as esferas. Oliveira et al.
(2009) definem que a mais próxima do solo é a troposfera, seguida da estratosfera, da
mesosfera, da ionosfera, da termosfera e da exosfera, suscetivelmente. Como o ar é
um fluido, está também sujeito às forças gravitacionais; então por isso boa parte da
massa atmosférica está mais próxima do chão, na troposfera, o que deixa as outras
camadas mais rarefeitas. O nome troposfera também deriva do grego, que significa
girar, misturar, justamente porque é nessa região onde as maiores misturas de
componentes acontecem.  encerrarmos este capítulo, de forma alguma a entendemos
como a menos importante desse processo de interações. Pelo contrário! A atmosfera é
um meio onde muita coisa acontece, pouca coisa é compreendida, e quase nada é visto.
Iniciamos com o fato de que o ar é quem dá o nome a essa camada, pois atmo (gr.
ἀτμός) significa vapor. Cabe dizer que, embora seja possível enxergar uma “fumaça”
branca saindo das panelas e dos chuveiros, e seja possível enxergar as nuvens, o vapor é
invisível aos olhos. O que vemos, na verdade, são micropartículas condensadas quando
o vapor resfria e ocorre a mudança de fase. Nota-se que logo que ele ganha novamente
energia (calor), ele novamente volta para a fase gasosa e “desaparece”.
A atmosfera, assim como a Terra, é composta de camadas – as esferas. Oliveira et al.
(2009) definem que a mais próxima do solo é a troposfera, seguida da estratosfera, da
mesosfera, da ionosfera, da termosfera e da exosfera, suscetivelmente. Como o ar é
um fluido, está também sujeito às forças gravitacionais; então por isso boa parte da
massa atmosférica está mais próxima do chão, na troposfera, o que deixa as outras
camadas mais rarefeitas. O nome troposfera também deriva do grego, que significa
girar, misturar, justamente porque é nessa região onde as maiores misturas de
componentes acontecem.
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O ar, que compõe a atmosfera, é basicamente formado de nitrogênio (N = 78%) e
oxigênio (O = 21%), com 1% de outros elementos como argônio, dióxido de carbono,
neônio, hélio, metano, criptônio, hidrogênio, óxido nitroso, xenônio, ozônio, monóxido
de carbono, dióxido de enxofre e dióxido de nitrogênio, sendo que tais concentrações
variam dependendo do extrato da atmosfera em que se encontram.
Figura 6 - Desenho esquemático da atmosfera em camadas nomeadas (troposfera, estratosfera, mesosfera,
termosfera e exosfera, de baixo para cima), representando as alturas onde ocorrem. Nota-se, na estratosfera,
a presença da camada de Ozônio, mas não a da ionosfera, que alguns autores nem apontam. Fonte: Inna
Bigun, Shutterstock, 2018.
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Como toda massa exerce força gravitacional, a Lua, que é o maior objeto celeste
próximo à Terra, também influencia a atmosfera. Além de atrair gravitacionalmente as
massas de água dos mares e oceanos (e resultar nas marés), ela também atrai a Terra e
vice-versa. Com efeito, uma certa deformação é causada pela Lua na Terra (cerca de 1
metro) e, apesar de pouco, pesquisadores do INPE – Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais, segundo Zorzetto (2014), concluíram que as marés lunares fazem a atmosfera
pulsar, num efeito semelhante a agitação de uma corda, o que altera a temperatura da
atmosfera e a velocidade dos ventos.
Graças a presença da atmosfera, a Terra é capaz de manter uma temperatura média de
15ºC, o que foi fundamental para o surgimento da vida no planeta. Sem essa massa de
ar, estaríamos sujeitos também a um bombardeio constante de meteoros e a uma
amplitude muito grande na variação térmica, ficando a uma temperatura na casa dos
graus negativos. Os gases que compõem a atmosfera são gases, no entanto, que
favorecem um aquecimento global natural e cíclico. O dióxido de carbono (CO ) e o
metano (CH ) entre outros são gases que ajudam a manter a temperatura do planeta.
Controverso a isso, se esses gases aumentarem suas concentrações na atmosfera,
podem significar um aquecimento muito desiquilibrado, que afetaria toda a vida
terrestre. O difícil é dimensionar tal aumento, olhando para a atividade humana ante a
grandiosidade dos processos naturais da Terra.
VOCÊ SABIA?
Em grego, a palavra πνεύμα (pneuma), que significa espírito, também pode ser entendida
como ar, ligada à respiração, pois os gregos antigos entendiam que a vida se dava entre a
primeira inspiração (quando o espírito entra no corpo) e a última expiração (quando o
espírito deixa o corpo). É por isso que temos pneumáticos (pneus) e pneumonia!
De uma forma geral, a atmosfera é passível de alterações e evoluções ao longo do
tempo geológico. Hoje, contudo, ela se apresenta mais quente nas zonas tropicais
(onde há mais incidência de raios solares), com pouca variação entre o verão e o
inverno. É influenciadora direta do clima do planeta que responde, por assim dizer, às
latitudes e às altitudes, de forma que o clima nas regiões intermediárias (entre os polos
e os trópicos) é mais quente no verão e rigorosamente mais frio no inverno.
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Síntese
Vimos, ao longo deste capítulo 2, um pouco do que acontece na superfície do planeta
Terra. Nós abordamos assuntos muito mais complexos pelas suas interações e variáveis
que pelo seu entendimento. 
Neste capítulo, você teve a oportunidade de:
aprender sobre as relações das rochas com o meio em que se encontram; 
aprender sobre os processos de intemperismo, sobre a presença fundamental da
água na litosfera, na produção e na distribuição das pressões dos solos e a
constituição da atmosfera; 
entender como são os aquíferos, como são constituídos e nomeados os diferentes
tipos de solos e a distribuição dos elementos na atmosfera; 
analisar o cálculo de vazão de águas subterrâneas; 
compreender um pouco mais do que acontece na dinâmica externa do planeta
Terra.
Bibliografia
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(https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=4050)> ou <
(http://www.ebah.pt/content/ABAAAAyA0AG/nbr-6502-rochas-
solos)http://www.ebah.pt/content/ABAAAAyA0AG/nbr-6502-rochas-solos
(http://www.ebah.pt/content/ABAAAAyA0AG/nbr-6502-rochas-solos)>. Acesso em:
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