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Artigo acadêmico produzido para avaliar o risco geológico em guarulhos...

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Mapeamento da Suscetibilidade a movimentos de massa no município de Guarulhos – SP utilizando dados geológicos e de Sensoriamento Remoto Beatriz Nascimento¹ Letícia de Lima¹ Adilson Soares¹ ¹Universidade Federal de São Paulo – UNIFESP Rua Prof. Artur Riedel, 275. Bairro: Jd. Eldorado. CEP: 09972-270. Diadema - SP – Brasil [email protected], [email protected], [email protected]. Resumo. A grande procura por espaço nas grandes cidades fez com que uma grande parcela da população, predominantemente mais carente, se instalasse em locais com vulnerabilidade a deslizamentos e movimentos de massa. Por conta disso, nos últimos anos tem-se criado diversas Cartas de Suscetibilidade que junta aspectos geológicos e de uso da terra para caracterizar uma área com risco de muito baixo a muito alto. O presente trabalho teve como objetivo principal a criação da carta de suscetibilidade do município de Guarulhos, utilizando técnicas de sensoriamento remoto e mapas criados da declividade, litologia, uso do solo, curvatura e lineamento do município respeitando as características que equivalem seus respectivos riscos. Os resultados mostram que os bairros mais populosos de Guarulhos se encontram nas áreas com risco moderado, situados ao sul do município, enquanto ao norte se localizam as áreas com risco alto e muito alto. Palavras-chave: Movimentos de massa, mapeamento da suscetibilidade, sensoriamento remoto, SIG, risco geológico. 1. Introdução De acordo com o IBGE, desde a década de sessenta o Brasil vem sofrendo um intenso processo de urbanização que desencadeou em dinâmicas estruturais cada vez mais complexas. A grande procura por espaço nas grandes cidades e o alto preço para se viver em uma fez com que, juntamente com uma má política de habitação e de desenvolvimento urbano, uma grande parcela dos habitantes começasse a ocupar áreas de risco e de suscetibilidade a deslizamentos, como encostas e margens de rios (MCid; IPT, 2007). Segundo Barreto, Guedes e Silva (2014), a ocupação imprópria em conjunto com vulnerabilidade natural que tais feições apresentam se tornam fatores determinantes nas causas de desastres relacionados à escorregamentos de massa.

Conforme uma pesquisa realizada pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas, no período de 1988 a abril de 2015, houve cerca de 422 mortes no Estado de São Paulo causadas por deslizamentos, sendo o munícipio de Guarulhos o 11º colocado na lista de mortos por acidentes naturais relacionados à movimentos de massa da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Segundo PMG (2006, apud SATO, 2011) aponta, o município de Guarulhos apresenta um território de 341 km², sendo que desses 341 km², cerca de 198 km² são referentes a áreas urbanas e 142 km² são ocupados por áreas rurais. Todavia, apesar da distribuição de área urbana e área rural estar relativamente equilibrada, em comparação com outros municípios da RMSP, dos 1.280.000 habitantes do local, 1.216.000 (95% da população total) residem em áreas urbanas. A necessidade de identificação das áreas suscetíveis à deslizamentos e movimentos de massa se torna importante a partir do momento que baseado nos resultados das análises feitas pode-se criar uma política decisiva de prevenção de desastres socioambientais. De acordo com o Ministério das Cidades e Instituto de Pesquisas Tecnológicas (2007) a prioridade dessa política de prevenção é a de aplicar medidas de precaução às áreas de risco mais críticas, de modo a minimizar as chances de acidentes. Para Cerri (1993, apud GOMES, 2008) o modo mais comum de se determinar o risco de acidentes relacionados a movimentos de massa é a confecção de cartas de risco. Essas cartas possuem grande importância para que se montem medidas e programas de prevenção e planejamento do uso e ocupação do solo, já que a suscetibilidade de ocorrência de processos naturais é dada por uma classe de probabilidade de acontecimentos. Esse documento é criado a partir a junção de diversos mapas e fatores que agem conjuntamente para a determinação da área de risco. Pode-se dizer, então, que a determinação de riscos geológicos é influenciada por fatores multidimensionais, de acordo com Braga, Peloggia e Oliveira (2016) esses aspectos compreendem essencialmente “a administração pública, o contexto socioeconômico, as prioridades políticas, as determinações legais, a qualidade da educação e a subjetividade, que vão muito além da caracterização geológico-geotécnica”. O objetivo do presente trabalho é a elaboração da carta de suscetibilidade a movimentos de massa para o município de Guarulhos a partir da integração de diversos fatores geológicos.

Figura 1: Mapa de localização do Município de Guarulhos. Fonte: Elaborado pelo autor. 2. Materiais e métodos Como fonte de dados, as imagens utilizadas foram obtidas na plataforma digital Earth Explorer – United States Geological Survey (USGS). Foram utilizadas como base para os mapas temáticos neste trabalho as imagens do satélite Landsat 8 OLI (Operational Land Imager), e imagens de radas SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), com resolução espacial de 30 metros. O mapa de litotipos foi obtido através da base cartográfica disponível no portal do Serviço Geológico do Brasil (CPRM). Todos os dados foram processados no software QGIS versão 3.0.3. A técnica de combinação qualitativa de análise de mapas, conforme descrito por Kayzoglu et. al. (2014), atribuindo importâncias relativas a parâmetros para a geração de um mapa, resultado da interação das variáveis geológicas, geomorfológicas e ambientais. (SOARES, et. al). Para este estudo, foram gerados cinco mapas, sendo: declividade, curvatura vertical, uso do solo, densidade de lineamentos e litologia, sendo cada um destes fatores que permeiam a variável de suscetibilidade a movimentos de massa, ou seja, de acordo com seus resultados a suscetibilidade pode aumentar ou diminuir suas áreas de determinado grau de risco. Para a geração da carta de suscetibilidade, os pixels da imagem rasterizada foram reclassificados em graus de risco de 1 a 5, respectivamente na sequencia numérica: muito baixo, baixo, moderado, alto e muito alto, de acordo com seus parâmetros originais e tendo como base a literatura.

A partir da reclassificação de todos os mapas base, os valores receberam pesos de acordo com o sua importância relativa: 0,3 para a Declividade; 0,3 para a Litologia; 0,2 para o Uso do Solo; 0,1 para a Densidade de Lineamentos; e 0,1 para a Curvatura Vertical. (SOARES, et. al.). Os valores foram multiplicados pelo peso atribuído e os resultados foram somados, gerando quatro classes de grau de risco: R1: Risco baixo, R2: Risco moderado, R3: Risco alto e R4: Risco muito alto.

3. Resultados e Discussão A partir da metodologia utilizada, os fatores condicionantes para a suscetibilidade a movimentos de massa foram classificados de acordo com a tabela a seguir: Fator Condicionante

Declividade

Litologia

Uso do solo

Densidade de lineamentos (lineamentos/Km²)

Classe 0 - 5% 5 - 12% 12 - 30% 30 - 47% >47% Granitos não foliados, Rochas sedimentares Quartzitos e Anfibolitos Migmatitos e Gnaisses, Xistos (Micaxistos), Milonito, Filitos Ultramilonitos, aluviões Área urbana consolidada Vegetação densa Vegetação rasteira Solo Exposto 0-58,6 58,6 - 115 115 - 172 172 - 229 > 229

Grau de Risco Numérico Descritivo 1 Muito baixo 2 Baixo 3 Moderado 4 Alto 5 Muito Alto 1

Muito baixo

3

Moderado

Peso do Fator Condicionante

0,3

0,3 4

Alto

5

Muito Alto

1

Baixo

2

Moderado

3

Muito Alto

5 1 2 3 4 5

Muito Alto Muito baixo Baixo Moderado Alto Muito Alto

0,2

0,1

Retilíneo 2 Baixo 0,1 Convexo 3 Moderado Concavo 4 Alto Tabela 1: Classes e pesos atribuídos aos fatores condicionantes. Fonte: Adaptado de Soares, Perfil de encosta

et. al. 3.1 Declividade De Biasi (1992) elaborou uma escala de declividade que atende às especificações de legislações vigentes, a qual foi adotada no presente trabalho. A classificação adota que declividades de 0 a 5% correspondem a áreas de Risco Muito Baixo, de 5% a 12% retratam áreas de Risco Baixo, de 12% a 30% caracterizam Risco Moderado, de 30% a 47% constituem Risco Alto e maiores que 47% configuram áreas de Risco Muito Alto. O município apresenta maiores declividades (Risco Alto e Muito Alto) nas regiões Norte, onde se encontra a Área de Proteção Ambiental Federal Paraíba do Sul, e Nordeste, onde se localiza o Parque Estadual da Cantareira e Área de Proteção Ambiental Cabuçu-Tanque Grande. As menores declividades (Risco Muito Baixo) se encontra ao Sul do município e na região do Aeroporto Internacional de Guarulhos. Na porção Sul e Sudeste de Guarulhos, onde se encontram os bairros mais populosos do município, predominam áreas de Risco Muito Baixo e Baixo. (Figura 2)

Figura 2: Mapa de declividade

3.2. Curvatura Vertical A curvatura vertical é um fator que tem influência na estabilidade das encostas (SOARES et. al.) e se relaciona também com os movimentos de massa e no perfil de solo nas encostas. Pode ser côncavo, retilíneo ou convexo, sendo que nas encostas convexas há uma incidência mediana da espessura do solo, e o perfil é mais arredondado para cima (SOARES, et. al.). As encostas côncavas apresentam um maior perfil de espessura de solo, declividades menores que 20° e são arredondadas para baixo no perfil. As encostas retilíneas possuem menor perfil de solo e ângulo de inclinação da encosta mais próximo de 45°. No município há o predomínio de formas de curvatura vertical convexa ao norte, e formas côncavas mais no centro sul do município, mais próximas as zonas urbanas consolidadas. As formas retilíneas têm menores abundancias em área no município frente ás demais, o único local que aparenta ter maior presença de formas retilíneas é nas proximidades do Aeroporto. (Figura 3)

Figura 3: Mapa de Curvatura.

3.3. Uso do Solo A classe de vegetação densa encontra-se principalmente na porção Norte do município, região da Serra da Cantareira e outras unidades de conservação. Pode-se verificar que a vegetação densa não é homogênea, há algumas manchas e fragmentos de vegetação rasteira que circundam a área de vegetação densa, formando um gradiente da área urbana para as áreas florestais. Na área há pouca presença de corpos hídricos e áreas de solo exposto esparsas. A classe de área urbana é predominante no centro-sul do munícipio, sendo que a mancha urbana mostra-se bem consolidada e contínua, principalmente na área onde está a região central de Guarulhos (à NO). (Figura 4).

Figura 4: Mapa de Uso do Solo. 3.4. Densidade de Lineamentos Os valores de densidade de lineamentos variaram de 0 até 229 lineamentos/km² e foram divididos em cinco classes: 0 a 58,6; 58,6 a 115; 115 a 172; 172 a 229 e > 229. No município de Guarulhos, as maiores densidades de lineamentos estão presentes na porção norte do município, próximo às cristas da serra da Cantareira, e densidades moderadas estão presentes no setor nordeste do município. (Figura 5).

Figura 5: Mapa de densidade de lineamentos. 3.5 Litologia Kavzoglu, Sahin e Colkesen (2014) afirmam que a litologia representa um importante aspecto a se considerar em casos de movimentos de massa, uma vez que seus aspectos físicos e químicos são diretamente relacionados com a sua resistência a erosão e capacidade de infiltração. No munícipio de Guarulhos foram encontrados os litotipos a seguir: Aluviões fluviais (argila, areia e cascalho); Rochas metamórficas de baixo a médio grau (meta-arenitos, filitos, xistos, quartzitos, anfibolitos); Rochas metamórficas de alto grau (gnaisses e migmatitos); Rochas ígneas (granito).

Figura 6: Mapa de Litologia.

3.6 Carta de Suscetibilidade Como dito, a junção de diversos aspectos geológicos e sociais contribuem para a formação da Carta de Suscetibilidade, na qual esses fatores são classificados de acordo com a influência dos mesmos a movimentos de massa. Esta carta descreve o Índice de Suscetibilidade (IS), o qual possui o intervalo de 1,1 a 4,9, sendo eles divididos em: R1 – Muito Baixo (IS de 1,1 a 2); R2 – Moderado (IS de 2 a 3); R3 – Alto (IS de 3 a 4); R4 (IS maior que 4). As áreas classificadas como R1 – Muito baixa se concentram em modestas manchas ao Norte do município, onde apesar de apresentarem pequenas parcelas com declividade de risco alto e moderado, são constituídos por granitos e anfibolitos que caracterizam risco baixo e moderado, respectivamente. As regiões classificadas como R1 estão dentro dos territórios do Parque Estadual de Itaberaba e da Área de Proteção Ambiental Federal Paraíba do Sul. As áreas classificadas como R2 – Moderado se concentram entre Sul e Leste do município, nos quais apresentam declividades com risco muito baixo, baixo e moderado, mas há a predominância de litotipos com risco muito alto, como aluviões e sedimentos cenozoicos. Além disso, apresentam baixa densidade de lineamentos e há a predominância de áreas urbanizadas. Estas regiões são as mais populosas do município, onde encontra-se também o

Aeroporto Internacional de Guarulhos. Há o destaque para uma pequena mancha classificada ainda como R2 no extremo Norte do município, onde apesar das declividades consideradas de risco muito alto, o litotipo se caracteriza como granito, que se classifica como risco baixo. As áreas classificadas como R3 (Risco Alto) estão associadas com locais com declividades moderadas, altas e muito altas, com perfis de curvatura convexa nas encostas, com alta densidade de lineamentos, e no caso de Guarulhos, presença de vegetação densa, e rochas metamórficas como micaxistos, anfibolitos, xistos, diorito, migmatitos e gnaisses. Os setores de risco R3 estão localizados na área norte do município, próximos a região da Serra da Cantareira, e na área nordeste, próximo à divisa com Arujá e Santa Isabel. Há a presença de algumas manchas no setor sul do município nos bairros de Pimentas, Presidente Dutra e Cumbica, onde há uma área urbana consolidada e o Aeroporto Internacional de São Paulo, o que indica que se devem evitar ocupações irregulares no entorno destes bairros que são importantes para o desenvolvimento econômico e cultural do município (o campus Guarulhos da Unifesp localiza-se no bairro do Pimentas). Além disso, deve-se evitar ocupação das encostas da Serra da Cantareira e região norte do munícípio, justamente pelo seu grau de risco associado. As áreas de Risco Muito Alto (R4) estão em locais com características parecidas com as de risco R3. No caso de Guarulhos, as áreas estão presentes me modo bem esparso, principalmente nos pontos mais altos na Serra da Cantareira, dentro do território protegido pela APA Cabuçu-Tanque Grande e pelo Parque Estadual de Itaberaba. Pode-se notar que há uma mancha urbana se aproximando de algumas destas áreas, no bairro Fortaleza.

Figura 7: Carta de Suscetibilidade a movimentos de massa para o município de Guarulhos. 4. Conclusão É possível inferir que a criação de cartas de suscetibilidade é de extrema importância para que se possa avaliar quais podem ser os possíveis prejuízos relacionados à movimentos de massa, visando a precaução desses processos geológicos com uma política de prevenção que compreende a interligação dos vários fatores que influenciam o escorregamento. Ainda, podese afirmar que as técnicas de sensoriamento remoto e geotecnologias se tornam grandes aliados na confecção destas cartas, uma vez que a partir dessas são feitos os mapas das diferentes variáveis analisadas para a execução do mapa de risco. O município de Guarulhos apresenta a maior área de seu território classificada como R2 – Moderado, na qual se concentra grande parte da população do município e a área urbanizada do município. Essas áreas caracterizam declividades com intervalo de risco muito baixo a moderado e litotipo constituído por sedimentos cenozoicos, aluviões fluviais e rochas metamórficas de baixo a médio grau.

Grande parte da região estudada é classificada como R3 – Alto, na região Nordeste e Norte do município, onde se localizam os bairros do Cabuçu, Cabuçu de Cima, Invernada, Tanque Grande, Bananal, Fortaleza e parte do Morro Grande, nas quais apresentam declividades de risco moderado a muito alto com litotipos caracterizados predominantemente como risco alto. Portanto, nessas regiões deve ser limitada a ocupação antrópica. Por fim, é dever do cientista ambiental saber integrar os inúmeros fatores que levam os movimentos de massa, levando em conta os fatores do meio físico, biótico e social de modo a promover uma relação de equilíbrio na qual todas as partes saiam beneficiadas. Referências Bibliográficas BRAGA, E; PELOGGIA, A. U. G; OLIVEIRA, A. M. S. Análise de risco geológico em encostas tecnogênicas urbanas: O caso do Jardim Fortaleza (Guarulhos, SP, Brasil). Revista UNG. Geociências V. 15, N. 1, 2016 BRASIL. Mapeamento de Riscos em Encostas e Margem de Rios. Celso Santos Carvalho, Eduardo Soares de Macedo e Agostinho Tadashi Ogura, organizadores - Brasília: Ministério das Cidades; Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT, 2007. 176 p. ISBN 978-85-60133-819 GOMES, Gabriela Lúcia da Costa e Castro. Análise geoambiental de áreas de risco a escorregamentos nos loteamentos do Recreio São Jorge e Novo Recreio, município de Guarulhos - SP. 2008. 132 p. Dissertação (Mestrado em Análise Geoambiental) Universidade Guarulhos, Guarulhos, 2008. GONÇALVES, B. et al. Análise do banco de dados de mortes por deslizamentos do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). In: CONGRESSO BRASILERIO DE GELOGIA DE ENGENHARIA E AMBIENTAL. São Paulo: ABGE, 2015. cd-rom. 7p. KAVZOGLU, T., SAHIN, E.K. e COLKESEN, I. Landslide susceptibility mapping using GIS-based multi-criteria decision analysis, support vector machines, and logistic regression. Landslides, V. 11, N. 3, p. 425-439, 2014 OLIVEN, RG. Urbanização e mudança social no Brasil [online]. Rio de Janeiro: Centro Edelstein, 2010. 146 p. ISBN 978-85-7982-001-4. SATO, S. E et. all. Estudo de urbanização em áreas de risco a escorregamentos nos loteamentos do Recreio e Novo Recreio, Região do Cabuçu, Guarulhos (SP), BRASIL. Paisagem ambiente: ensaios - n. 29 - São Paulo - P. 57 - 82 – 2011

SOARES, Adilson et al. Mapeamento da Suscetibilidade a movimentos de massa no Município de Santo André-SP utilizando dados geológicos e de Sensoriamento Remoto....