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334 Capítulo 12 - Processos eólicos e produtos sedimentares ste capítulo apresenta os mecanismos de trans- porte realizados pela atividade eólica com suas feições erosivas e deposicionais, bem como os principais registros sedimentares produzidos por esta atividade e sua importância no contexto histórico da modelagem da superfície terrestre. A ação transportadora do vento é facilmente sentida pelo impacto de minúsculas partículas de areia ao se caminhar na praia ou no deserto (Figura 12.1). Esse deslocamento denomina-se transporte eólico e o processo envolvido chama-se ação eólica. O fenômeno associa-se à dinâmica externa terrestre, e seu componente erosivo permite que parte da su- perfície da Terra seja continuamente modelada por ele, especialmente nas regiões desérticas. A forma e a quantidade de energia solar que incide sobre a superfície da Terra modificam a temperatura das massas de ar, provocando di- ferenças que promovem seu deslocamento, ou seja, geram os ventos das massas. Esse pro- cesso é um fenômeno importante com regis- tros geológicos observados tanto no passado quanto no presente. A intensidade dos ventos é Processos eólicos e produtos sedimentares 334 Sumário 12.1 Mecanismos de transporte e sedimentação 12.2 Produtos geológicos do vento 12.3 Características mineralógicas e físicas dos sedimentos eólicos Joel Barbujiani Sígolo Figura 12.1 – Paisagem desértica, Saara. Foto: acervo da Editora. Ca pí tu lo 1 2 muito variável. Algumas vezes, em função de sua força e sua energia podem ocorrer furacões, tornados e ciclones de efeitos devastadores. O deslocamento de partículas de areia muito fina e poeira pode alcançar milhares de quilômetros. Com a diminuição da energia de movimento das massas de ar, esses materiais transportados podem depositar-se em áreas continentais ou oceâni- cas participando de outros processos da dinâmica externa da Terra. Nas áreas continentais, as partículas depositam-se sobre todas as superfícies, desde regiões montanhosas até regiões mais planas (planícies), onde a presença de água na superfície é sempre reduzida. A atividade do vento representa assim um conjunto de processos que incluem a erosão, o transporte e a sedimentação de partículas finas (areias preferencialmente) provindas dessa ação. Os materiais movimentados e, posterior- mente, depositados neste processo são denominados sedimentos eólicos. A formação do vento é fruto de diferenças de temperatura e, portan- to, da densidade de massas de ar. As diferenças são geradas pela maior ou menor incidência de energia solar sobre a superfície do planeta, em função da latitude e da estação do ano em que se observa o fenômeno e pela di- ferença do albedo. O termo albedo diz respeito à proporção entre a energia solar refletida e a energia solar incidente, revelando, assim, a capacidade de absorção da energia solar dos materiais terrestres (florestas, rios, lagos, de- sertos, oceanos e geleiras continentais). O aquecimento mais intenso das zonas equatoriais em relação às zonas polares origina lenta circulação geral das massas de ar. Cada he- misfério da Terra apresenta três células de circulação (ver capítulo 4). As massas de ar no Equador tendem a subir e nas latitudes 60o N e S formam zonas de baixa pressão, essas mesmas massas de ar tendem a descer nas latitudes de 30o N e S e nos polos, gerando assim as zonas de alta pres- são. Assim, as massas de ar fluem das zonas de alta pressão (de tendên- cia descendente) para as de baixa pressão (de tendência ascendente). A força de Coriolis, resultante da rotação terrestre, induz movimentos ro- tacionais voltados em geral para a direita (de oeste para leste) no hemis- fério norte, e para a esquerda (de leste para oeste) no hemisfério sul. As células formadas nessas condições correspondem para cada hemisfério: aos ventos denominados alíseos das latitudes inter tropicais, aos ventos de oeste das latitudes médias e aos ventos de leste das regiões polares. Esse esquema relativamente simples complica-se na prática em virtude de interações das circulações dos ventos com os oceanos, elevações ter- restres e turbulências atmosféricas temporárias. Curiosidade Um grande deserto, na época da Pangea, cobriu mais de um milhão de km2 na bacia do Paraná: o denominado Paleodeserto Botucatu. As rochas sedimentares arenosas, com estruturas dunares preservadas, e que testemunham esta fase da evolução de nosso território, forma hoje um dos maiores aquíferos do mundo, o aquífero Guarani (ver capí- tulo 17), em consequência à infiltração da água das chuvas. Assim, a falta de água do passado, que permitiu a intensa ação eólica na erosão, no transporte e na sedimentação, representa, hoje, a riqueza em água subterrânea, que encontra, nos arenitos, um ótimo reservatório, devido não apenas à alta porosidade, mas também à barreira que os derra- mes basálticos colocam, cobrindo os arenitos e aprisionando a água acumulada nestas camadas do pacote sedimentar da bacia. As estruturas sedimentares aí encontradas permitem a interpretação de sua origem eólica, e os fósseis indicam idade de cerca de 200 milhões para o início da deposição daquelas areias. 335 336 Capítulo 12 - Processos eólicos e produtos sedimentares Mecanismos de transporte e sedimentação 12.1 O deslocamento das massas de ar representa o mecanismo de redistribuição da energia solar na atmosfera e responde pela maior ou menor capacidade de transporte eólico de partículas. 12.1.1 O movimento das massas de ar As regiões do planeta mais sujei- tas à atividade eólica são denomina- das desertos absolutos – regiões na Terra onde a água no estado líquido é rara ou ausente. Exemplos de deserto onde a água não se encontra no esta- do líquido são identificados no Con- tinente Antártico e na Groenlândia, onde a água encontra-se predomi- nantemente for mando espessas mas- sas de gelo e neve. Assim, nessas áreas quase não existem grãos de areia e de poeira. Porém, áreas desérticas mais conhecidas compreendem imensas regiões com ocorrência de precipita- ções pluviométrica anual muito baixa (ou mesmo inexistente). Em face da elevada temperatura média nesses locais ocorre também elevada evapo- ração e intensa atuação de ventos. As áreas desérticas mais expressivas no planeta são Saara na África, Atacama no Chile, Gobi na Mongólia e China, Arábia, sudoeste dos Estados Unidos da América e a parte central da Aus- trália (Figura 12.2). As regiões desér- ticas localizam-se principalmente em baixas latitudes (entre 30º de latitude norte e 30º de latitude sul). De modo geral, os processos de erosão, trans- porte e sedimentação de materiais nessas áreas são comandados pela ação dos ventos, a não ser nas áreas ou nos períodos, pouco frequentes, em que as partículas encontram-se umedecidas e, portanto, mais coesas. Nos locais mencionados na fi- gura 12.2 são identificadas imensas coberturas constituídas de areia e, em função dessa magnitude, são definidas como mares de areia. Uma parte importante dessas regiões encontra-se submetida à ação dos ventos, que desloca e redeposita grandes quantidades de areia nas direções dos ventos predominantes. Um exemplo curioso desse fenôme- no ocorreu em 1901, quando fortes ventos do Saara transportaram mais de 4 milhões de toneladas de areia e poeira para o Norte, depositando 60o 60 o 60o 60o 30o 30o 0o Deserto do SW dos EUA Deserto do Atacama Deserto do Saara Deserto de Gobi Deserto da China Deserto da Arábia Deserto da Namíbia Deserto da Austrália Central Deserto da Patagônia Figura 12.2 – Distribuição das principais áreas desérticas (em amarelo) na Terra. 337 Velocidade do vento (km/h) Diâmetro máximo movimentado (mm) 1,8 0,04 11 0,25 32 0,75 47 1,0 Furacão 10 Vento Velocidade km/h Calmaria 1,5 Aragem leve 1,5 a 6,1 Brisa leve 6,1 a 11,1 Vento suave 11,1 a 17,2 Ventomoderado 17,2 a 24,1 Vento médio 24,1 a 31,6 Vento forte 31,6 a 38,5 Vento fortíssimo 38,5 a 46,4 Ventania forte 36,4 a 55,4 Ventania fortíssima 55,4 a 64,8 Furacão > 64,8 (alguns com mais de 150 km/h) Tabela 12.1 – Diâmetro máximo de partículas movimentadas pelo vento, para partículas de quartzo (densidade = 2,65). esse material sobre 1,5 milhão de quilômetros quadrados da Europa. Outro exemplo que pode ser men- cionado é a precipitação de areia observada nos conveses de navios cujo trajeto passa próximo à região de Cabo Verde no oeste da África. Ali, os navios recebem verdadeiras “chuvas” de areia e poeira provenien- tes do Saara, situado a mais de 1.500 km de distância. O fenômeno de transporte e sedi- mentação ocorre cotidianamente nas áreas costeiras e não somente nos de- sertos aqui denominados absolutos. Tal fenômeno é sempre comandado por ventos fortes decorrentes, em úl- tima análise, das diferenças de albedo e de troca de calor entre o mar, o con- tinente e a atmosfera. Analogamente ao que ocorre nas áreas desérticas mais conhecidas e famosas como o Saara, tal fenômeno gera dunas, e o litoral do Brasil, desde o Sul (Laguna, Lagoa dos Patos, Florianópolis, Ga- ropaba etc.) até o Nordeste (Natal, Fortaleza, Salvador, Recife etc.) exibe diversos campos de dunas formados por esse processo. Dos agentes modeladores da su- perfície terrestre, o vento é o menos efetivo. Muitas das formas erosivas ob- servadas em áreas desérticas são credi- tadas erroneamente ao vento, quando, na realidade, sua origem está ligada à atividade da água corrente (ver capí- tulo 11). Diferentemente da Terra, em Marte, observa-se hoje, feições da pai- sagem ligadas à ação eólica. Quanto maior a velocidade de deslocamento da massa de ar, maior será sua capacidade de transporte (Tabela 12.1). Por outro lado, ante- paros naturais como florestas, e ele- vações artificiais como edificações naturais ou artificiais podem reduzir a velocidade das massas de ar, dimi- nuindo, portanto, sua capacidade de transporte. Por exemplo, a cadeia Andina com altitude média de 4.000 me- tros e quase 8.000 km de extensão é um anteparo natural importante, in- terferindo no movimento das massas de ar frio provenientes da Antártica, podendo conduzi-las para o oceano Pacífico ou Atlântico ou para o inte- rior da América do Sul. A proximidade do vento da super- fície terrestre também influi em sua velocidade. Sua proximidade com a superfície implica maior atrito e, assim, perda de energia de transporte. Ou- tros obstáculos na trajetória do vento também representam um freio natural em seu deslocamento, tais como ve- getação, construções, relevo aciden- tado etc. Dessa forma, a velocidade do vento aumenta com a altitude, até Tabela 12.2 – Classificação Beaufort dos tipos de vento baseada na velocidade de deslo- camento. 338 Capítulo 12 - Processos eólicos e produtos sedimentares 0 0 10 20 30 5 10 15 Ve lo ci d ad e (k m /h ) Distância do solo (m) certo nível, a partir do qual não mais se modifica significativamente. A figu- ra 12.3 exibe a variação da velocidade das massas de ar com a altitude e a ta- bela 12.2, a classificação de ventos de acordo com sua velocidade. Os fluidos deslocam-se segundo dois tipos principais de fluxo: turbu- lento e laminar (Figura 12.4). Quanto mais distante da superfície terrestre ou de barreiras naturais ou artifi- ciais, mais laminar é o movimento da massa de ar, e mais turbulento será quanto mais próximo da superfície ou de barreiras. A atividade de ero- são e sedimentação de partículas pelo vento resulta quase sempre do fluxo turbulento. 12.1.2 Como as partículas se movimentam Poeira Partículas menores que 0,125 mm de diâmetro são consideradas poeira, compreendendo as frações de areia muito fina, silte e argila da escala gra- nulométrica de Wentworth (ver capí- tulo 9). São as menores frações traba- lhadas pelos agentes de transporte em geral e representam o maior volume de material transportado e depositado pe- los ventos (processos eólicos). Quando removidas de seu local de origem, tais partículas podem permanecer em sus- pensão em função do fluxo turbulento e da velocidade da massa de ar por longos períodos e assim serem trans- portadas por grandes distâncias. Nesse caso, diz-se que as partículas estão em suspensão eólica (Figura 12.5). Partícu- las e obstáculos maiores apresentam resistência ao vento, gerando intensa turbulência em seu entorno e promo- vendo a deposição das partículas pou- co após o obstáculo. Areia As partículas maiores de poeira – areia fina a muito grossa (diâmetros entre 0,125 mm e 2 mm) – sofrem transporte mais limitado. Em uma mesma velocidade de vento, quanto maior a partícula, menor será seu des- locamento. A colisão de partículas em deslocamento com grãos na superfície promove seu deslocamento muitas vezes por meio de pequenos saltos. O movimento da areia por esse proces- so denomina-se saltação (Figura 12.6). Partículas do tamanho de areia são particularmente importantes, pois constituem diferentes feições morfo- lógicas, das quais as dunas são, sem dúvida, as mais importantes acumula- ções de areia em zonas desérticas e em muitas áreas litorâneas. A ação eólica também condiciona a organização dos grãos de areia, produzindo estruturas sedimentares conhecidas como mar- cas onduladas e estratificação cruzada. Feições como dunas e certos tipos de marcas onduladas e de estratificação cruzada, quando preservadas no re- gistro geológico, representam evidên- cias inegáveis da atividade eólica no Figura 12.4 – Deslocamento das massas de ar por fluxo turbulento (direita) e por fluxo laminar (esquerda). Figura 12.3 – Variação da velocidade do vento em função da distância do solo. 339 12.2 Figura 12.7 – Deslocamento de partículas por saltação e por arrasto. VENTO Figura 12.6 – Impacto de grãos causando deslocamento de partículas de areia por saltação. VENTO Produtos geológicos do vento A ação éolica fica registrada tanto nas formas de relevo quanto nos depósitos sedimentares, respectivamente formados pela sua atividade destrutiva (erosão) ou construtiva (sedimentação). 12.2.1 Registros erosivos Deflação e abrasão eólica definem os dois principais processos erosivos da atividade eólica. Na deflação, a re- moção seletiva de areia e poeira, de forma seletiva, da superfície pode pro- duzir depressões nos desertos chama- das de bacias de deflação, podendo chegar a níveis mais baixos do que o nível do mar. Deflação também pode produzir os chamados pavimentos desérticos, caracterizados por exten- sas superfícies exibindo cascalho ou o substrato rochoso, conhecidos como reg, expostos pela remoção dos sedi- mentos finos (Figura 12.8). Se o nível topográfico no deserto é rebaixado passado, permitindo muitas vezes a re- constituição do cenário paleoambien- tal e paleogeográfico do local. Partículas maiores Como indica a figura 12.6, a coli- são de partículas em deslocamento, além de causar fragmentação e des- gaste, pode induzir o movimento de partículas encontradas na superfície do solo. Partículas de diâmetro superior a 0,5 mm (areia grossa, areia muito gros- sa, grânulos e seixos) comumente se deslocam por este processo, chamado arrasto. O arrasto é pouco significati- vo em termos de volume de material transportado e mais restrito do que o transporte de poeira e de areias meno- res por saltação e suspensão em razão da densidade do partículas maiores e do atrito com o substrato (Figura 12.7). Figura 12.8 – Pavimento desértico (reg) no deserto do Saara, Região de Erfoud, Marrocos. Foto: J. B. Sígolo. Movimento secundário por impacto de grãos Movimento inicial de grãos Vento Etapa f inal Figura 12.5 – Deslocamento de partículas de poeira por suspensão. 340 Capítulo12 - Processos eólicos e produtos sedimentares por esse mecanismo até atingir a zona subsaturada ou saturada em água, po- dem formar-se os oásis (Figura 12.9). Os constantes impactos de di- ferentes partículas em movimento (areia fina, média ou mesmo grossa) entre si e com materiais estacionados, geralmente maiores (seixos, blocos etc.), promovem intenso processo de desgaste e polimento de todos os ma- teriais, denominado abrasão eólica. É importante ressaltar que o vento, isoladamente, não produz qualquer efeito abrasivo sobre materiais rocho- sos. Apenas quando transporta areia e poeira é que esse processo se faz efeti- vo. A abrasão produzida pelo vento as- semelha-se ao processo de “jateamen- to e polimento com areia”, utilizado na indústria para limpar, polir ou decorar diversos objetos. Em função dessa ação, as superfícies dos grãos tendem a adquirir brilho fosco, uma feição ero- siva específica do vento, bem distinto do aspecto brilhante resultado do po- limento de materiais em meio aquoso. De modo análogo, são formados por abrasão os ventifactos, os yardangs e as superfícies polidas. Ventifactos são fragmentos de ro- cha apresentando duas ou mais fa- ces planas desenvolvidas pela ação da abrasão eólica. O vento carregado de partículas erode uma face do frag- mento (Figura 12.10a), formando uma superfície plana e polida voltada para o vento (Figura 12.10b). A turbulência gerada do lado oposto da face polida remove parte da areia, tornando o frag- mento instável (Figura 12.10b). Nesse processo, ele se inclina, expondo nova face à abrasão eólica (Figuras 12.10c e d). Os ventifactos são típicos de deser- tos como Atacama, Taklimakan (China), Saara e Antártica (Figura 12.11). A ação erosiva do vento produz ou- tras formas de registro como os yardangs. Esses possuem forma semelhante a cas- cos de barcos virados, formados pela ação abrasiva eólica sobre materiais rela- tivamente frágeis como sedimentos e ro- chas sedimentares pouco consolidados. Essa feição representa formas de abrasão importantes em diferentes áreas desérti- cas como a bacia do Lut no sudoeste do Irã, Taklimakan na China e Atacama no Chile. Tais formas de abrasão eólica en- contram-se restritas geralmente à porção mais árida dos desertos onde há pouca vegetação e o solo é quase inexistente. No Brasil, embora os ventifactos se- jam raros, outras formas erosivas são encontradas, muitas delas conjugadas à atividade pluvial. Quando assim ocor- rem, podem produzir formas específicas no relevo, por exemplo, as feições ruini- formes encontradas nos arenitos do sub- grupo Itararé em Vila Velha, Paraná. Nesse ambiente, as chuvas tendem a erodir, preferencialmente, as porções argilosas VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO VENTO Figura 12.10 – Etapas de formação de um ventifacto. Figura 12.9 – Oásis no campo de dunas de Merzouga, Marrocos, no deserto do Saara. Foto: R. T. Frank. LatinStock. a b c d dos arenitos, tornando o conjunto mui- to mais friável e suscetível à abrasão pelo vento, gerando formas variadas que 341 lembram cálices, tartarugas, garrafas etc. (Figura 12.12). Em outro exemplo, no Parque de Sete Cidades, Piauí, a composição da ro- cha e as condições climáticas também são fatores importantes na singular mor- fologia das rochas areníticas locais. Parti- cularmente, essas rochas exibem maior resistência à ação erosiva por haver ci- mentação mais resistente (sílica). Assim sendo, a ação erosiva pluvial e eólica é menos efetiva do que em Vila Velha. 12.2.2 Registros deposicionais Transporte e posterior deposição de partículas pelo vento produzem re- gistros geológicos peculiares, teste- munhos desse tipo de atividade no passado. Os principais registros eólicos deposicionais são dunas, mares de areia e depósitos de loess. Dunas Das diversas formas de deposição de sedimentos eólicos atuais destacam- -se as dunas. Associam-se a elas feições sedimentares como estratifi cação cru- zada (Figura 12.13) e marcas onduladas que, no entanto, não são exclusivas de construções sedimentares eólicas. Exis- tem duas principais classifi cações para dunas, uma considerando seu aspecto como parte do relevo (morfologia) e outra considerando a forma pela qual os grãos de areia se dispõem em seu interior (estrutura interna). A classifi cação baseada na estru- tura interna das dunas considera sua dinâmica de formação, sendo reconhe- cidos dois tipos: as dunas estacionárias e as migratórias. Dunas estacionárias (ou estáticas) Nesse caso, quando a duna está em formação, os grãos de areia (ge- ralmente quartzo) vão-se agrupando de acordo com o sentido preferencial do vento, formando acumulações, geralmente assimétricas, podendo atingir algumas centenas de metros de altura e muitos quilômetros de comprimento. A parte da duna que recebe o vento (barlavento) possui inclinação baixa, de 5º a 15o normal- Figura 12.11 – Ventifacto proveniente do Dry Valley, Antártica. Foto: C. Juliani. Figura 12.12 – Arenitos da bacia do Paraná erodidos pela conjugação da ação eólica e pluvial em Vila Velha, Paraná. Foto: D. Moreira. Figura 12.13 – Estratifi cação cruzada em dunas do litoral de Santa Catarina. Foto: P. C Gianinni. 342 Capítulo 12 - Processos eólicos e produtos sedimentares mente, enquanto a outra face (sota- vento), protegida do vento, é bem mais íngreme, com inclinação de 20º a 35o (Figura 12.14). Essa assimetria resulta da atuação da gravidade so- bre a pilha crescente de areia solta. Quando os flancos da pilha excedem um determinado ângulo (entre 20o e 35o, dependendo do grau de coesão entre as partículas) a força da gravi- dade supera o ângulo de atrito entre os grãos e, em vez de se acumularem no flanco da duna, os grãos rolam de- clive abaixo e o flanco tende a des- moronar, até atingir um perfil estável. O ângulo máximo do flanco de uma pilha de material solto estável se cha- ma ângulo de repouso. Uma vez que dificilmente o flanco barlavento supe- ra esse ângulo, justamente por causa de seu constante retrabalhamento pelo vento, tal fenômeno é pratica- mente restrito ao flanco sotavento, daí a razão de sua inclinação maior, próxima ao ângulo de repouso. Nas dunas estacionárias, a areia depo sita-se em camadas que acom- panham o perfil morfológico da duna. Desse modo, sucessivas camadas se depositam sobre o terreno com o so- prar do vento carregado de partículas, partindo do barlavento em direção ao sotavento criando uma estrutura inter- na estratificada. Embora o sotavento da duna sofra forte turbulência gerada pela passagem do vento, os grãos de areia permanecem agregados aos estratos em formação, o que tende a impedir o movimento da duna. Essas dunas ficam assim imóveis por diversos fatores, tais como aumento de umidade, que aglu- tina os grãos pela tensão superficial da água, obstáculos internos (blocos de rocha, troncos etc.) ou desenvolvimen- to de vegetação associada à duna. Dunas migratórias À semelhança das dunas estacio- nárias, o transporte dos grãos nas du- nas migratórias segue inicialmente o ângulo do barlavento, depositando- -se, em seguida, no sotavento, onde há forte turbulência (Figura 12.15). Dessa forma, os grãos na base do bar- lavento migram pelo perfil da duna até o sotavento. Isso gera uma estru- tura interna de leitos com mergulho próximo da inclinação do sotavento. O deslocamento contínuo causa a migração de todo o corpo da duna. A migração de dunas ocasiona pro- blemas de soterramento e de assorea- mento nas zonas litorâneas do Brasil, exigindo dragagem contínua para minimizar o risco ao tráfego de na- vios, como ocorre no porto de Natal, Rio Grande do Norte, e na Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul. Em Laguna, Santa Catarina, porexemplo, dunas migratórias, algumas com dezenas de metros de altura, invadiram e soterraram várias casas de veraneio (Figura 12.16). Em cidades como Fortaleza, Recife, Ma- ceió e outras da costa do Nordeste, são comuns problemas similares, em decor- rência dos ventos perpendiculares à li- nha de costa. Ventos dominantes vindos de sudeste formam enormes campos de dunas migratórias que se deslocam ao longo da costa até encontrarem obs- táculos como casas, fazendas, rodo- vias, ferrovias, lagos etc. (Figura 12.17). O fenômeno pode também desviar o curso natural de rios próximos à costa. Diferentes técnicas são utilizadas na tentativa de imobilizar dunas migrató- rias. A mais eficiente até o momento tem sido o plantio de vegetação psa- mofítica (a qual se desenvolve bem no VENTO BARLAVENTO DESL OCAM ENTO (5° -15°) SOTAVENTO (20°-30°) VENTO BARLAVENTO (5°-15°) SOTAVENTO (20°-35°) Figura 12.14 – Formação e estrutura interna de uma duna estacionária (os ângulos do barla- vento e do sotavento foram exagerados). Figura 12.15 – Formação e estrutura interna de uma duna migratória (os ângulos do barlavento e do sotavento foram exagerados). 343 solo arenoso) ou de certas gramíneas na base da duna, a barlavento. Assim, o deslocamento dos grãos é impedi- do e a duna torna-se estacionária (Fi- gura 12.18). Outra classificação de dunas baseia- -se em sua morfologia, incluindo gran- de variedade de termos descritivos que refletem a diversidade de formas iden- tificadas nos desertos e em regiões cos- teiras, cada qual com estrutura interna e externa próprias e sujeitas a modifica- ção pela ação dos ventos. Três parâmetros principais determi- nam a morfologia de uma duna: a) a velocidade e a variação do rumo do vento predominante; b) as características da superfície percorrida pelas areias transportadas pelo vento; c) a quantidade de areia disponível para a formação das dunas. As formas de dunas mais comuns são dunas transversais, barcanas, para- bólicas, estrela e longitudinais. Dunas transversais A formação desse tipo de duna é condicionada por ventos frequentes e de direção constante, bem como pelo suprimento contínuo e abundante de areia para sua construção. As regiões li- torâneas constituem ambiente propício para a formação das dunas transversais, com ventos cujas direções preferenciais somam-se à velocidade constante e à abundância de grãos de areia. A deno- minação de transversal provém de sua orientação perpendicular ao sentido preferencial do vento. Em desertos, o conjunto dessas dunas costuma formar os chamados mares de areia, caracte- rizados por colinas sinuosas, grosseira- mente paralelas entre si, lembrando a morfologia revolta do oceano durante uma tempestade (ver figura 12.19). Figura 12.18 – Método de contenção de duna migratória com utilização de plantio de ve- getação apropriada para conter a migração dos grãos (sentido preferencial do vento da esquerda para a direita). Restinga da Lagoa dos Patos (RS). Foto: R. Linsker. Figura 12.17 – Lago entre dunas no campo de dunas de Natal (RN) (sentido preferencial do vento da esquerda para a direita). Foto: J. B. Sígolo. Figura 12.16 – Invasão de casas por dunas migratórias na região de Laguna (SC). Foto: P. C. F. Giannini. 344 Capítulo 12 - Processos eólicos e produtos sedimentares Figura 12.21 – Duna barcana no lado direito do campo de dunas associada a cadeias barcanoides (sentido preferencial do vento da direita para a esquerda), Ilha do Caju, delta do Parnaíba (MA). Foto: P. Zuppani. Nas áreas costeiras, os campos de dunas podem apresentar pequenos lagos de água doce, como no norte do Espírito Santo, no sul do estado da Bahia e ao longo de toda a costa do Nordeste (Figuras 12.17 e 12.19). Du- nas transversais são também encon- tradas em ambientes fluviais como na ilha do Caju, no delta do rio Parnaíba, Maranhão (Figura 12.20). Muitos campos de dunas transver- sais também exibem marcas onduladas (Figura 12.20), produzidas pelo desloca- mento dos grãos de areia principalmente por arrasto e saltação. Em função de sua assimetria, tal feição permite determinar o sentido do vento predominante que a formou (do barlavento para o sotavento). Dunas barcanas Desenvolvem-se em ambientes de ventos moderados e fornecimento de areia limitado. Como resultado, esse tipo de duna assume forma de meia-lua ou lua crescente com suas extremidades voltadas no mesmo sentido do vento (Figura 12.21). Essa variedade não forma campos contínuos e estes tendem a ser pequenos, não superando 50 m de altu- ra e 350 m de largura. No Brasil, as dunas barcanas são relativamente raras. No litoral, porém, onde a vegetação limi- ta o fornecimento de areia, formam-se cadeias de dunas similares às barcanas, recebendo o nome de cadeias barca- noides. Estas diferem das barcanas por Figura 12.19 – Pequeno lago represado por duna transversal exibindo marcas onduladas (sentido preferencial do vento da direita para a esquerda). Campo de dunas dos Lençóis Maranhenses (MA). Foto: I. D. Wahnfried. ocorrerem unidas, tais como os exem- plos no litoral de Laguna, Santa Catarina, ilustrados na figura 12.22. Dunas parabólicas Embora semelhantes às dunas barca- nas, as parabólicas diferem pela curvatu- ra em suas extremidades, mais fechada, assemelhando-se à letra U, com extremi- dades voltadas no sentido contrário do vento (Figura 12.23). São encontradas em regiões de ventos fortes e constan- tes com suprimento de areia superior ao das áreas de barcanas. São pouco comuns na América do Sul, limitando-se Figura 12.20 – Campo de dunas transver- sais (direção preferencial do vento da di- reita para a esquerda). Ilha do Caju, delta do rio Parnaíba (MA). Foto: R. Linsker. 345 Figura 12.23 – Dunas parabólicas, forma- das pela destruição de uma duna trans- versal (direção preferencial do vento da esquerda para a direita). Figura 12.24 – Dunas estrela, formadas por transporte de grãos de areia com ventos em duas direções preferenciais demonstrada pela linha retilínea na parte frontal da foto. Campo de Dunas Lês sables d’or, Merzouga, Marrocos. Foto: J. B. Sígolo. VENTO às zonas litorâneas. Nesses ambientes, a vegetação costeira é importante no controle e na evolução da construção desse tipo de duna, por ser o parâmetro limitador no fornecimento de areia. Dunas estrela São típicas dos desertos da Ará- bia Saudita e de parte dos desertos do Norte da África. Sua formação está di- retamente relacionada à existência de areia abundante e ventos de intensida- de e velocidade constantes, mas com frequentes mudanças de direção (pelo menos três direções). O resultado é uma duna cujas cristas lembram os raios de uma estrela (Figura 12.24). Dunas longitudinais Também são conhecidas como dunas do tipo seif, do árabe, descritas originalmente no deserto da Arábia. Formam-se em regiões com abundan- te suprimento de areia e ventos fortes e de sentido constante no ambiente desértico ou em campos de dunas li- torâneas (Figura 12.25). Podem atingir dezenas de quilômetros de compri- mento e mais de 200 metros de altu- ra. Em muitos casos, esse tipo de duna produz feições morfológicas similares a “cordões de areia”. Contudo, em menor Figura 12.22 – Cadeias barcanoides em Laguna (SC). Foto: P. C. F. Gianinni. Figura 12.25 – Dunas longitudinais na Ilha do Caju, delta do Parnaíba (MA). Observar o forte lineamento dado pelo sentido preferencial de vento mais forte. Foto: R. Linsker. 346 Capítulo 12 - Processos eólicos e produtos sedimentares Embora o nome seja sugestivo, o termo desertificação não retrata de forma específica os eventos dinâmicos dos desertos da superfície da Terra. Sabe-se que a formação dos desertos atuais envolveu múltiplos fatores geológicos e climáticos, que atuaram conjuntamente durante longos períodos. Nesse processo, continentesmigraram para regiões de clima seco, comuns em zonas de baixa latitude e de alta pressão atmosférica. Tal deslocamento continental expôs rochas e outros materiais superficiais a condições especiais de clima, dominadas pelos processos eólicos. Durante sua evolução, uma área desértica expande-se ou retrai-se em função principalmente das flutuações climáticas cíclicas. De modo geral, as áreas desérticas naturais (sem influência direta da atividade humana) fazem divisa com regiões de maior umidade e, como consequên cia, de maior desenvolvimento da vegetação, o que inibe a expansão do deserto. Atualmente, quase sempre às margens das áreas desérticas, desenvolve-se atividade humana, a qual pode acelerar a expansão da área desértica, ou seja, a desertificação. Em regiões não desérticas, especialmente nos ecossistemas mais delicados e frágeis, a atividade hu- mana pode aumentar a aridez local e levar, eventualmente, à desertificação regional. Foi o que aconteceu no centro-oeste dos Estados Unidos, na década de 1930, como resultado de práticas agrícolas agressivas que deixaram o solo exposto à dessecação, quando milhões de toneladas de solos férteis foram erodidos pelo vento e redistribuídos em grandes tempestades de poeira e areia. No Brasil, o desmatamento desordenado, as queimadas constantes das florestas e as práticas agropecuárias inadequadas nas zonas de fronteiras Quadro 12.1 – Desertificação Figura 12.26 – Duna fóssil da Formação Pedra Pintada (Grupo Guaritas) do Supergrupo Camaquã (idade eocambriana). Perfil na estrada Santana da Boa Vista - Caçapava do Sul (RS). Foto: R. Machado. escala, cordões semelhantes podem ser formados pela atividade fluvial. Mares de areia O termo é empregado em áreas desérticas significando grandes áreas cobertas de areia, a exemplo da Ará- bia Saudita, com cerca de 1.000.000 km2 da superfície atualmente cober- ta por areia. Gigantescas áreas desse tipo também ocorrem na Austrália e na Ásia. Essas extensas coberturas de areia no Norte da África são conheci- das como ergs. Por outro lado essas areias pos- suem uma distância muito variável no tempo e no espaço (Quadro 12.1 ) Dunas fósseis Feições características da ação eólica podem ser reconhecidas e em rochas sedimentares de dife- rentes idades, permitindo a recons- tituição de ambientes eólicos do passado. A identificação, em rochas sedimentares antigas, de estruturas internas e externas típicas das du- nas atuais, como estratificações cru- zadas e marcas onduladas, permite reconhecer de uma duna fóssil. Pela análise da orientação das faces em dunas fósseis, é possível identificar o sentido preferencial do vento na época de sua formação e reconhe- cer as faces barlavento e sotaven- to pretéritas. Registros eólicos são reconhe- cíveis em muitas regiões do Brasil. Espessas camadas de arenitos, am- plamente expostas em cortes das rodovias, são testemunhos de am- bientes desérticos diversos durante boa parte da Era Mesozoica (Figu- ra 12.26). Registros semelhantes e pertencentes ao mesmo ambiente desértico que dominou a bacia do Paraná são observados em várias for- mações geológicas de vários estados brasileiros (São Paulo, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Paraná, Minas Ge- rais, Mato Grosso do Sul e Mato Gros- so), estendendo-se para Uruguai, Pa- raguai e Argentina. 347 As características típicas que podem ser destacadas para os sedimentos de origem eólica são facilmente observadas com uma lupa de mão. Os impactos constantes entre os grãos no meio físico da atmosfera acabam por pro- duzir superfície polida no grão, cujo brilho é fosco, com forma arredon- dada e alta esfericidade. O aspecto fosco das partículas decorre da di- fusão da luz causada pelas minús- culas marcas de impacto deixadas nas superfícies dos grãos e difere do aspecto brilhante produzido pelo desgaste durante o transporte em ambiente aquoso. No caso da água, que é mais densa que o ar, ocorre de certo modo um amortecimento da ação de atrito produzida pelo cho- que entre os grãos minerais. Os mesmos impactos que provo- cam o polimento fosco das super- fícies também quebram os grãos e suas arestas, diminuindo e arredon- dando as partículas durante o pro- cesso. No caso do quartzo, mineral dominante nos sedimentos eólicos, o processo aproxima os grãos da for- ma esférica, já que este mineral não possui clivagem (ver capítulo 5) e, portanto, não apresenta planos pre- ferenciais de quebra. Além disso, depósitos de origem eólica exibem elevada seleção granulo- métrica como outra característica pecu- liar. Pequenas variações na velocidade do vento aumentam ou diminuem sua capacidade de transporte, restringindo seu tamanho de forma mais eficiente que o meio aquático, no qual a maior viscosidade atenua as consequências das variações de velocidade e de atrito entre as partículas transportadas. Loess Loess (termo originado do alemão) refere-se a um dos mais importantes exemplos de sedimentação eólica no registro geológico. Consiste de se- dimentos muito finos (silte e argila), homogêneos e friáveis, comumente amarelados. Apresenta diversos mine- rais em sua constituição (quartzo, fel- dspato, anfibólio, mica, argila e alguns carbonatos), além de fragmentos de rocha pouco alterada. Parte importan- te de seus constituintes é originada por ação erosiva glacial (ver capítulo 13), produzindo sedimentos muito finos, posteriormente transportados pelo vento e depositados sobre exten- sas regiões. Depósitos de loess foram descri- tos pela primeira vez no nordeste da 12.3 Os sedimentos produzidos pelo vento são geralmente monominerálicos constituídos por quartzo em virtude da abundância desse mineral nas rochas da crosta continental e de sua grande resistência à alteração intempérica. Contudo, outros minerais podem ocorrer em depósitos eólicos, como o loess. China. Nessa região, os depósitos atingem mais de 150 metros de es- pessura, embora em média apresen- tem espessuras em torno de 30 m. Ocorrências desses depósitos muito expressivas foram descritas também na Mongólia central, na Europa e Estados Unidos. Leitura recomendada CARON, J. M.; GAUTHIER, A.; SCHAAF, A.; ULYSSE, J.; WOZNIAK, J. Comprendre et enseigner la planète Terre. Paris: Ophrys, 1989. 271 p. CORDANI, U. G.; SÍGOLO, J. B. Composição, estru- tura interna e geologia de Marte. In: MAS- SAMBANI, O.; MANTOVANI, M. (Eds.). Marte Novas Descobertas. São Paulo: Diagrama & Texto: Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo 1997. p. 121-38. HAMBLIN, K. The Earth’s dynamic systems. A Text book in Physical Geology. Nova York: Mac- Millan Publishing Company, 1989. 576 p. PRESS, F.; SIEVER, R. Understanding the Earth. Nova York: W.H. Freeman & Co., 1996. 656 p. ROCHA, A. A.; LINSKER, R. Brasil aventura: dez via gens por um país inesquecível. São Paulo: Terra Virgem Editora, 1994. 127 p. ROCHA, A. A.; LINSKER, R. Brasil aventura 2. São Paulo: Terra Virgem Editora, 1995. 185 p. ROCHA, A. A.; LINSKER, R. Brasil aventura 3: ilhas. São Paulo: Terra Virgem Editora, 1996. 175 p. SKINNER, B. J.; PORTER, S. C. The dynamic Earth: an introduction to physical geology. Nova York: J. Wiley & Sons, 1995. 567 p. Características mineralógicas e físicas dos sedimentos eólicos agrícolas, como em certas regiões da Amazônia, expõem o solo e seus constituintes, como a matéria orgânica, à rápida degradação físi- ca e química, reduzindo as condições de plantio e criando situações de estresse no ecossistema existente. Esse fenômeno também tem recebido o nome de desertificação porque desequilibra o delicado balanço entre nutrientes, umidade e solos existentes nessas regiões, provocando modificações ecológicas irreparáveis, como a passagem de um clima semiúmido para árido.
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