Geociências e Geologia Ambiental - Unidade 2

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09/02/2021 Geociências e Geologia Ambiental
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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
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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 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.
 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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 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 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. A09/02/2021 Geociências e Geologia Ambiental
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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 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).
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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
 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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dele, dizemos então que é 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.
VOCÊ QUER LER?
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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.
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.
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 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 escuroou 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
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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 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.).
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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 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);
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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 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 umacamada 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).
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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.
A Carta de Brasília é importante ser conhecida, por mostrar o que pensam as entidades signatárias que participaram da
Conferência Governança do Solo. Acesse:
<https://portal.tcu.gov.br/biblioteca-digital/conferencia-governanca-do-solo.htm (https://portal.tcu.gov.br/biblioteca-
digital/conferencia-governanca-do-solo.htm)>.
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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,
 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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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 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
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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 vazios estão parcialmentepreenchidos 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.
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 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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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)
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, ainda maior,
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,
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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 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,
b a
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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 – 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
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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!
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).
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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 letra gama 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:
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.
VOCÊ QUER VER?
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https://www.youtube.com/watch?v=64mAVT2QRjs&list=PLLoOHlmpMz6O-OzL2XaXc6kuacubN0_VR
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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.
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 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.
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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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 Figura 6 - Desenho
esquemático da atmosfera em camadas nomeadas (troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera, de
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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.
Como toda massa exerce força gravitacional, a Lua, que é o maior objeto celeste próximoà 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?
q ( p , , , ,
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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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.
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.
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Bibliografia
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(https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=4050)https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=4050
(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: 25/03/2018.
BATISTA, M. de A.; PAIVA, D. W. de; MARCOLINO, A. (Orgs.). Solos para todos: perguntas e respostas. Rio de
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https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=4050
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http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Constituicao/Constituicao.htm
http://www.governancadosolo.gov.br/
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