UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS, LETRAS E ARTES PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA MESTRADO EM GEOGRAFIA CÁSSIA MARIA BONIFÁCIO AVALIAÇÃO DA FRAGILIDADE AMBIENTAL EM BACIAS HIDROGRÁFICAS DO ALTO VALE DO RIO PIRAPÓ, NORTE DO PARANÁ: PROPOSTA METODOLÓGICA Maringá 2013 1 CÁSSIA MARIA BONIFÁCIO AVALIAÇÃO DA FRAGILIDADE AMBIENTAL EM BACIAS HIDROGRÁFICAS DO ALTO VALE DO RIO PIRAPÓ, NORTE DO PARANÁ: PROPOSTA METODOLÓGICA Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Geografia, área de concentração Análise Ambiental, do Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes da Universidade Estadual de Maringá, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Geografia. Orientadora: Prof. Dra. Maria Teresa de Nóbrega Maringá 2013 2 3 4 “O mundo está mudado. Eu sinto isso na água. Eu sinto isso na terra. Eu farejo isso no ar. Muito do que já existiu se perdeu, pois não há mais ninguém vivo que se lembre” J. R. R. Tolkien ... “Enquanto houver natureza e o homem sensível capaz de comover-se com sua organização e beleza, o contato direto, na observação de campo, será uma necessidade a despeito das mais refinadas tecnologias produtoras de imagens” Carlos Augusto Figueiredo Monteiro 5 AGRADECIMENTOS Aos meus pais, Edegar e Débora, pelo amor incondicional, dedicação e confiança que sempre me dedicaram. E especialmente ao meu pai, que mesmo não estando mais presente, foi a grande motivação para eu seguir em frente com a dissertação, pois ele nunca poupou esforços para que eu pudesse alcançar meus objetivos e sonhos. À minha orientadora, Prof. Dra. Maria Teresa de Nóbrega, por ter acreditado em minha capacidade de estudo. Pela ajuda, amizade e todo o cuidado nesses anos de geografia, de quem sempre ouvi palavras de incentivo. Ao Prof. Dr. Hélio Silveira, pela co-orientação nos anos de graduação, pela grande ajuda na realização desse mestrado, e pelo exemplo de caráter e simplicidade. Em especial ao amigo Marcel Fumiya, agradeço por estar sempre presente e por nunca me deixar abalar perante as dificuldades que surgiram. Aos amigos de longa data: Sandra, Ana, Leandro, Nath, Laysa e Luiz Fernando, que sempre ficaram na torcida e me deram apoio em mais uma etapa da vida. Aos amigos que a geografia me trouxe: Miriam, Emerson, Vini, Benjamim, pela ajuda e troca de valores acadêmicos. Ao Rafa, pela companhia nas horas de estudo. E à querida Tati Tamura, pelas conversas ‘geográficas’ e passeios. Às amigas Rosane e Roselene, que foram as primeiras a me encaminhar para a pesquisa científica, no laboratório de qualidade de água, e que me auxiliaram muito no meu crescimento acadêmico e pessoal. Muito obrigada Rosane, por todos os conselhos e incentivos, pela companhia e amizade. À Lucia Nóbrega, pelas conversas animadas e pela ajuda na confecção dos perfis geoecológicos, que entre nossas pausas para uns episódios de Xena e desenhos, saíram lindos. Ao GEMA, pelo espaço físico e ao Vanderlei Grzegorczyk pelo auxílio nas análises laboratoriais. E ao Paulo Miguel Terassi pela ajuda com os dados climáticos. 6 A todos os professores do Departamento de Geografia pela minha formação acadêmica, e em especial aos Prof. Dr. Nelson V. L. Gasparetto, Elpídio Serra, Marisa Emmer, Fernando Santil. E à Miriam, secretária da Pós Graduação em Geografia. A CAPES pelo auxílio financeiro. 7 RESUMO Esta pesquisa teve por objetivo o desenvolvimento e aplicação de uma metodologia para avaliação da fragilidade ambiental em bacias hidrográficas do curso superior do rio Pirapó: a bacia do ribeirão Alegre e a bacia do ribeirão do Sória, a primeira, representativa da margem esquerda, e a segunda da margem direita, no setor da bacia analisado. Com base em metodologias já existentes, procurou-se desenvolver uma forma de avaliação que possibilitasse a elaboração de cartas de fragilidade ambiental sintéticas, que refletisse o essencial da estrutura geoecológica da paisagem e que fosse, ao mesmo tempo, de fácil compreensão. A proposta metodológica partiu da análise integrada da paisagem, visando o levantamento da sua estrutura (geoecológica) e funcionamento e a identificação das diversas unidades de paisagem presentes no interior das bacias selecionadas, enquanto que a cartografia da fragilidade ambiental se apoiou na identificação e ponderação das características morfopedológicas ao longo das vertentes. Nessa proposta metodológica o elemento definidor da classe de fragilidade potencial foi o tipo de solo e a declividade passou a ser o elemento que hierarquiza o grau de fragilidade dentro de cada classe. As formas de uso da terra foram incorporadas, como tem sido habitual, como elementos de transformação e desencadeamento de novas dinâmicas, gerando a carta de fragilidade emergente. Os resultados evidenciaram que ocorrem diferenças significativas entre as bacias dos tributários da margem direita e aqueles da margem esquerda, no setor considerado. As observações e análise integrada dos elementos que compõem a paisagem ressaltaram as diferenças e particularidades entre as bacias analisadas. Em cada uma delas constatou-se uma compartimentação que permitiu a identificação de diferentes unidades de paisagem, caracterizadas por estruturas geoecológicas distintas e que se traduz, também, em diferentes potencialidades e vulnerabilidades. A metodologia proposta para a classificação da fragilidade, por sua vez, foi capaz de reproduzir as diferenças observadas na estrutura geoecológica e na dinâmica (processos) associada, recomendando-a como um instrumento a ser aplicado ao zoneamento ambiental. Palavras-chave: unidades de paisagem, bacia hidrográfica, vertentes, características morfopedológicas, uso e ocupação, fragilidade ambiental. 8 ABSTRACT The aim of this research was the development and application of a methodology for the environmental fragility evaluation in upper Pirapó river watersheds basins: the basin of Alegre creek and the basin of the Sória creek, the first one is representative of the left bank, and the second one the right bank in the sector of the analyzed basin. Based on existing methodologies, we tried to develop a form of evaluation that would enable the development of synthetic charts of environmental fragility, which would reflect the essential geoecological structure of the landscape and also at the same time easier to understand. The methodological approach came from the integrated analysis of the landscape aimed to survey its geoecological structure, the operation and identification of the several landscapes units presented in the inner area of the selected basins, whilst the environmental fragility cartography relied in the identification and the morphopedological characteristics reflection along the slopes. In this methodological approach the defining element of the class of the potential fragility was the type of soil and the slope that became the element that ranks the degree of fragility within each class. The forms of land use have been incorporated, as has been customary, as elements of transformation and triggering new dynamics, generating the emergent fragility chart. The results showed that significant differences occur between the basins of the tributaries of the right bank and those of the left bank in the considered sector. The observations and the integrated analysis of the elements that compose the landscape highlighted the differences and peculiarities between the basins analyzed. In each one of them we found a compartmentalisation that allowed the identification of different landscape units, characterized by distinct geoecological structure that translates also in different strengths and fragilities. The proposed methodology for the classification of fragility, in turn, was able to reproduce the observed differences in the geoecological structure and the associated dynamics (processes), recommending it as a tool to be applied to environmental zoning. Keywords: landscape units, watershed, slopes, morphopedological characteristics, use and occupancy, environmental fragility. 9 LISTA DE FIGURAS Figura 2 – Localização da área de estudo.................................................. 44 Figura 3 – Hipsometria de um setor do alto vale do rio Pirapó - PR. .......... 47 Figura 4 – Declividades de um setor do alto vale do rio Pirapó - PR. ........ 51 Figura 5 – Substrato geológico de um setor do alto vale do rio Pirapó - PR.54 Figura 6 – Solos de um setor da alta bacia do rio Pirapó - PR. .................. 56 Figura 7 – Precipitação total do município de Astorga – PR, entre os anos de 1980 a 2010. ......................................................................................... 57 Figura 8 – Total de dias de chuva do município de Astorga – PR, entre os anos de 1980 a 2010. ................................................................................. 58 Figura 10 – Uso e ocupação da terra no alto vale do rio Pirapó - PR. ....... 61 Figura 11 – Unidades de paisagem da bacia hidrográfica do ribeirão do Sória, com perfis transversais (PT) e perfil longitudinal (PL). ..................... 63 Figura 12 – Perfil longitudinal da bacia do ribeirão do Sória. ..................... 64 Figura 13 – Subunidade Ia. Foto 1. Predomínio da pastagem sobre o Latossolo Vermelho de textura média; 2. Transição entre área urbana/rural, ao fundo município de Astorga – PR; c. Pasto e soja sobre o arenito. ....... 65 Figura 14 – Subunidade Ib. Foto 1. Sobre o basalto, ao fundo a cidade sobre a unidade Ia; 2. Vale mais entalhado; 3. Campo e área de preservação permanente em cabeceiras. .................................................. 66 Figura 15 – Erosões provocadas por arruamento inacabado da área periurbana de Astorga – PR. ...................................................................... 67 Figura 16 – A subunidade Ib é mais baixa que a subunidade Ia ao fundo. 67 Figura 17 – Unidade II da bacia do ribeirão do Sória. ................................ 68 Figura 18 – Unidade II da bacia do ribeirão do Sória. ................................ 69 Figura 19 – Fotografia representativa da Unidade III. Aqui a paisagem apresenta uma fisionomia em mosaico. ..................................................... 70 Figura 20 – Fotos: a. ruptura marcada por afloramento de blocos de rocha, com sulcos e ravinas; b. terrassetes – movimentos em massa; c. processos erosivos generalizados; d. presença de ravinas por pisoteio animal; e. afloramento de solos rasos; f. detalhe de solos rasos. ............................... 71 Figura 22 – Perfil longitudinal da bacia hidrográfica do ribeirão Alegre. ..... 73 10