Piping Em Área de Voçorocamento, Noroeste De

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PIPING EM ÁREA DE VOÇOROCAMENTO, NOROESTE DE MINAS GERAIS Cristina Helena Ribeiro Rocha Augustin Instituto de Geociências - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Av. Pres. Antônio Carlos, 6627, Campus Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais - CEP 31.270-901 [email protected] Paulo Roberto Antunes Aranha Instituto de Geociências - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Av. Pres. Antônio Carlos, 6627, Campus Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais - CEP 31.270-901 [email protected] Resumo Dutos formados por piping constituem feições erosivas sub-superficiais bastante estudadas, presentes nos mais diversos tipos de climas, sendo que a literatura específica lhes atribui participação no voçorocamento. Este artigo discute a ocorrência de quatro (4) diferentes tipos de dutos (pipes) encontrados em área de estudo localizada em Gouveia-MG, na região tropical sub-úmida do cerrado, com predomínio de latossolos, onde os piping ocorrem, em alguns casos, associados à presença de voçorocas. Estas estão presentes tanto em vertentes convexas, quanto côncavas, desenvolvidas sobre rochas granito- gnáissicas e básicas-metabásicas, formando um relevo ondulado a moderadamente ondulado, com declividades entre 5 e 12 0 . Os topos dessas vertentes são longos, relativamente chatos, permitindo a manutenção de colinas do tipo maciço, cujos flancos são interrompidos por reentrâncias relativamente pequenas, as quais, em alguns casos não chegam a formar anfiteatros, e esporões largos. O piping foi identificado em diferentes situações durante trabalhos de campo conduzidos na área por meio da identificação de dutos (pipes), com ou sem colapso. Eles se diferenciam em tamanho, localização na vertente, o tipo de solo e mesmo quanto à sua posição nos taludes das voçorocas. Nesse trabalho, eles são descritos e classificados com base na existência ou não de colapso do túnel e sua associação com a presença ou não de voçoroca. O colapso gera o aparecimento de um canal superficial, possibilitando que este se aprofunde e alargue, causando o desenvolvimento de voçoroca. No caso dos canais sem colapso, tem-se duas situações: piping sem a presença de voçoroca e detecção através da abertura de perfis de solo, e piping encontrado através da utilização do Geo-Radar (GPR), que permitiu sua detecção e correlação com a presença de voçorocas próximas. Evidências de campo permitem assumir que há correlação entre o piping e o início e desenvolvimento de voçorocas e mostram que ele deve ser considerado como um dos processos importantes na gênese desta forma de erosão acelerada. Palavras chave: piping, voçoroca, latossolos, geo-radar Abstract Tubular voids formed through piping are well studied as features of sub-superficial erosion encountered in several climatic zones. Literature indicates piping as a process associated with gully erosion. This article discusses four (4) different types of pipes observed in the study area in Gouveia, state of Minas Gerais, in a sub-humid tropical region of the brazilian cerrado (savanna) with predominance of latosols, some times related to [of which show close relation with] the presence of gullies. Gullies occur on convex as well as concave slopes developed predominantly on granite-gneiss, basic and metabasic rocks, [which] forming an undulating landscape with long slopes varying from gentle to moderately gentle (5 to 12 0 ) inclination. Tops are long and relatively flat, maintaining massive types of hill interrupted by no developed hollows and large spurs. Piping was Ano 7, nº 1 (2006) 09-18 09 B R A Z I L I A N G E O M OR P H O L O G IC A L U N I O N U N I Ã O D A G EO M O RFO L O GIA B RA SI L E I R A Revista Brasileira de Geomorfologia - Ano 7, nº 1 (2006)

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    PIPING EM REA DE VOOROCAMENTO, NOROESTE DEMINAS GERAIS

    Cristina Helena Ribeiro Rocha AugustinInstituto de Geocincias - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

    Av. Pres. Antnio Carlos, 6627, Campus Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais - CEP [email protected]

    Paulo Roberto Antunes AranhaInstituto de Geocincias - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

    Av. Pres. Antnio Carlos, 6627, Campus Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais - CEP [email protected]

    ResumoDutos formados por piping constituem feies erosivas sub-superficiais bastante estudadas, presentes nos mais diversostipos de climas, sendo que a literatura especfica lhes atribui participao no voorocamento. Este artigo discute a ocorrnciade quatro (4) diferentes tipos de dutos (pipes) encontrados em rea de estudo localizada em Gouveia-MG, na regio tropicalsub-mida do cerrado, com predomnio de latossolos, onde os piping ocorrem, em alguns casos, associados presena devoorocas. Estas esto presentes tanto em vertentes convexas, quanto cncavas, desenvolvidas sobre rochas granito-gnissicas e bsicas-metabsicas, formando um relevo ondulado a moderadamente ondulado, com declividades entre 5 e 120.Os topos dessas vertentes so longos, relativamente chatos, permitindo a manuteno de colinas do tipo macio, cujosflancos so interrompidos por reentrncias relativamente pequenas, as quais, em alguns casos no chegam a formar anfiteatros,e espores largos. O piping foi identificado em diferentes situaes durante trabalhos de campo conduzidos na rea por meioda identificao de dutos (pipes), com ou sem colapso. Eles se diferenciam em tamanho, localizao na vertente, o tipo de soloe mesmo quanto sua posio nos taludes das voorocas. Nesse trabalho, eles so descritos e classificados com base naexistncia ou no de colapso do tnel e sua associao com a presena ou no de vooroca. O colapso gera o aparecimentode um canal superficial, possibilitando que este se aprofunde e alargue, causando o desenvolvimento de vooroca. No casodos canais sem colapso, tem-se duas situaes: piping sem a presena de vooroca e deteco atravs da abertura de perfisde solo, e piping encontrado atravs da utilizao do Geo-Radar (GPR), que permitiu sua deteco e correlao com a presenade voorocas prximas. Evidncias de campo permitem assumir que h correlao entre o piping e o incio e desenvolvimentode voorocas e mostram que ele deve ser considerado como um dos processos importantes na gnese desta forma de erosoacelerada.

    Palavras chave: piping, vooroca, latossolos, geo-radar

    AbstractTubular voids formed through piping are well studied as features of sub-superficial erosion encountered in several climaticzones. Literature indicates piping as a process associated with gully erosion. This article discusses four (4) different types ofpipes observed in the study area in Gouveia, state of Minas Gerais, in a sub-humid tropical region of the brazilian cerrado(savanna) with predominance of latosols, some times related to [of which show close relation with] the presence of gullies.Gullies occur on convex as well as concave slopes developed predominantly on granite-gneiss, basic and metabasic rocks,[which] forming an undulating landscape with long slopes varying from gentle to moderately gentle (5 to 120) inclination. Topsare long and relatively flat, maintaining massive types of hill interrupted by no developed hollows and large spurs. Piping was

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    BRAZILIAN GEOMORPHOLOGICAL

    UNIO

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    GEOMORFOLOGIA BRASILEIRA

    Revista Brasileira de Geomorfologia - Ano 7, n 1 (2006)

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    AUGUSTIN, C.H.R.R.; ARANHA, P.R.

    Introduo

    O reconhecimento de que voorocas so geradas pelaatuao de processos complexos, tem tido respaldo emevidncias de campo (Kirkby, 1978; Jones, 1981; Beckedahl& Dardis, 1988; Bocco, 1991; Poesen et al, 1998; Beavis,2000). Entre esses processos destaca-se o piping, queconstitui um dos tipos mais importantes de eroso sub-superficial do solo (Crouch, 1983; Jones, 1987).

    Pierson (1983:1) descreve dutos (pipes) como tubularvoids or passageways in soil that may range in size fromnarrow conduits only a few millimeters in diameter totunnels at least many centimeters in diameter. Bull &Kirkby (1997) atribuem a ocorrncia de dutos a fatores taiscomo: gradiente hidrulico elevado, presena de ons solveisno solo, ocorrncia de perodos de seca prolongados, quefavorecem a ocorrncia de fissuras, e s chuvas intensas eirregulares que reativam percolaes concentradassubsuperficiais. Pierson ainda acrescenta a essa lista vriosoutros mecanismos como: eroso fluvial sub-superficial,promovida pela ocorrncia de olhos dgua (minas) emsituaes de alto gradiente hidrulico ou baixo poder deagregao do solo, passagens deixadas por razesdecompostas e a ao de escavamento de micro, meso emacro-fauna. Ele tambm chama a ateno para o fato de quea ocorrncia de rocha no alterada, ou de horizontes menospermeveis, podem induzir concentrao sub-superficialda gua levando, eventualmente, formao desses canais.

    Os dutos (pipes) ou tneis se formam a partir docarreamento de pequenos gros do solo, partculas de argilae outros colides, ou mesmo atravs da remoo doscomponentes do solo por soluo, ou seja, pelo processo depiping. O transporte desse material se faz atravs dotransporte de slidos e de componentes dissolvidos em rotaspreferenciais, o que lhes confere tanto a atuao de forasfsicas, quanto qumicas.

    O desenvolvimento dessas rotas preferenciais deescoamento sub-superficial pode levar formao de umaverdadeira rede interligada de fluxos. O surgimento das

    voorocas ocorreria com o colapso do teto dos tneis e oalargamento, por escoamento superficial e por movimentosde massa, do canal assim formado. A ao combinada dessesprocessos aumentaria sensivelmente as foras envolvidasna escavao e alargamento das paredes do canal. A atuaodesse mecanismo aponta para o fato de que a ocorrncia dasvoorocas pode envolver processos mais complexos queaqueles resultantes apenas de evoluo da inciso de umcanal causada pela enxurrada que, aps atingir certaprofundidade, se transformaria em um canal permanente.Nesse caso, o carter permanente do canal, considerado pelaliteratura especfica como o elemento morfolgico maisimportante na definio da forma erosiva -vooroca- ocorreantes mesmo de inciso por escavamento superficial do fluxoconcentrado ao longo de uma calha de escoamento (Bull &Kirkby, 1997; Bocco, 1991; Young, 1972).

    Embora vrios autores apontem para a existncia deestreita correlao entre a formao das voorocas e a aodos piping (Jones, 1987; Beckedahl & Dardis, 1988), suacomprovao no fcil, pois nem sempre possvel detectar,na superfcie, o incio do aparecimento do canal superficialpor colapso do tnel. Uma vez ocorrido o colapso, a ao doescoamento superficial tende a se tornar preponderante,encobrindo evidncias da presena do duto sub-superficial,anterior do canal superficial.

    No por acaso, Tanaka et al. (1982) chamam a atenopara o fato de que, devido extenso da participao dopiping no escoamento sub-superficial, pouco ainda se sabesobre as condies reais de campo envolvidas com oaparecimento de pipes. Beckedahl & Dardis (1988), porexemplo, apresentam trabalhos nos quais demonstram aestreita relao entre a drenagem artificial e a ocorrncia dedutos. Eles atribuem a esta feio antrpica a criao decondies ideais para o aparecimento de piping e voorocas.Tambm salientam o papel da vegetao como fator deaumento da infiltrao da gua de escoamento superficial, oque levaria a eroso por sulcos (seepage). Embora outrostrabalhos tenham prosseguido nesta direo, como o deJones (1987), h questes fundamentais a serem

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    identified in different situations during field works, through the occurrence of pipes, collapsed or not. They differ [one fromanother] not only in size but also in terms of their location on the slope, soil type and [even] in relation to their position alongthe gully walls. In this paper the pipes are described and classified on the basis of the existence or not of the tunnel collapseand [regarding] their association with the evolution of the gullies. The collapse generates the occurrence of a superficialchannel and enhances the development of gullies. Two situations were detected regarding channels without collapsed:tubular voids found during the opening of soil profile that shows no correlation with the presence of gullies, and tubular voidsdetected through the use of geo-radar (GPR), what made it possible to establish the association between piping and gullies.Fields evidence permitsto assume that in some circunstances there is a close relationship between piping and gully, showingthat piping should be taken into account as an important process involved with the initiation and development of gullies.

    Keywords: piping, gully, latosols, geo-radar (GPR)

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    Piping em rea de voorocamento, noroeste de Minas Gerais

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    respondidas, no s quanto associao desse processocom o voorocamento, mas especialmente, a respeito da suagnese.

    Em Gouveia, MG, Brasil, voorocas so formas comunsde eroso acelerada, ocorrendo principalmente em reas cujosubstrato rochoso formado por granito-gnaisses, xistos,milonitos e rochas bsicas e metabsicas. Tambm foidetectada a presena de dutos formados por piping,associados em alguns casos, presena de voorocas(Augustin et al, 2001). O objetivo desse trabalho o deapresentar e discutir a ocorrncia desses dutos em rea deintenso voorocamento, caracterizada por um clima sub-mido e vegetao de cerrado.

    O voorocamento entendido aqui, como um conjuntode processos complexos responsveis pela ocorrncia edesenvolvimento de vooroca, incluindo entre eles a atuaode processos erosivos superficiais concentrados, demovimentos de massa e, eventualmente, a de pipings.

    Caractersticas Gerais da rea

    Gouveia localiza-se do Estado de Minas Gerais, Brasil,na Serra do Espinhao Meridional, um cinturo orognicoantigo (Pr-cambriano), que se estende por 1.000 Km, deMinas Gerais at o Estado da Bahia. Localmente, a serra formada por quartzitos do supergrupo Espinhao e por xistos

    do supergrupo Rio Parana. Estas rochas so cortadas porrochas intrusivas bsicas e metabsicas (figura 1).

    Topograficamente, os quartzitos e os xistos seencontram em posies mais elevadas, preservados pelaeroso diferencial. A eroso atuou predominantemente aolongo dos eixos de anticlinais, provocando, na poro centraldo municpio, a exumao do embasamento cristalino granito-gnissico, aonde ocorrem os voorocamentos. O relevoapresenta uma feio levemente escalonada, com as maioresaltitudes ocorrendo nos quartzitos (acima de 1.200 m), depoisnos xistos (1.200 1.100 m) e finalmente no complexo grantico(900 1.100 m), onde se encontram encaixados os canaisfluviais dos dois maiores cursos de gua do municpio:ribeires da Areia e do Chiqueiro.

    A Depresso de Gouveia marcada por um espessomanto de alterao, proveniente da decomposio degranitos-gnasses, xistos, milonitos, rochas bsicas emetabsicas. nesta rea que se concentra a ocorrncia devoorocas, com comprimentos que variam de poucos metros(10m) a centenas de metros (800m).

    A cobertura vegetal predominante na Depresso oCerrado, em graus variados de degradao, desde o cerradopropriamente dito, at o campo sujo. Ao longo dos cursosde gua ocorrem matas galerias. O clima o tropical sub-mido, com mdia anual de precipitao em torno de 1.500mm, concentrados entre os meses de outubro a maro,

    Figura 1 - Localizao e mapa geolgico da rea de estudo, Gouveia, MG.

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    AUGUSTIN, C.H.R.R.; ARANHA, P.R.

    Metodologia

    Foram estudadas 27 voorocas na bacia do ribeiro doChiqueiro e do Areia, ao longo de etapas distintas deamostragem (Augustin, 1995; Augustin et al., 1999). Olevantamento de campo incluiu a coleta de dados de solosao longo das voorocas, a cobertura vegetal, a descrio demicroformas, as atividades biolgicas da mesofauna (formigae cupins), bem como a utilizao de mtodo geofsico paraobteno de dados da sub-superfcie, utilizando-se o Radarde Penetrao no Solo (Geo-Radar) ou Ground PenetratingRadar(GPR). Durante esses levantamentos foi observada apresena de pipings, s vezes prximos ou interligados ocorrncia de voorocas.

    Para a coleta de dados e descrio dos solos foramabertas 81 trincheiras (1x1x1,5m) no ponto central de stiosgeomorfolgicos (SG), identificados a partir de rupturas dedeclives. Esses elementos permitem que se assuma aexistncia de pores da vertente com um certo grau dehomogeneidade quanto s suas caractersticas internas eexternas, inclusive da atuao de processos, o que os tornafuncionais do ponto de vista taxonmico, pois permite a suautilizao para fins de classificao das formas de relevo,levando em considerao tambm seus atributos (Wright,1972, 1973, 1977; Augustin, 1997). Para encontrar os SG forammedidos, com auxlio de clinmetro Sunto de leitura direta ede balizas alocadas a intervalos regulares de 10m, transectosde declividade seguindo a linha de mximo declive (trueslope) do topo at a base das vertentes, alinhados a cerca de10m ao lado direito das voorocas.

    Os solos foram descritos no campo de acordo com omanual de campo da Sociedade Brasileira de Cincia do Solo(Kemos e Santos, 1976), incluindo a descrio da cor pelomanual do Munsell Color Chart. Amostras foram coletadas,por horizonte e levadas para anlises fsico-qumicas (Ca,Mg, Al, Fe, K, P, MO, pH, textura) no laboratrio da EmpresaBrasileira de Pesquisa Agropecuria (EMBRAPA), em SeteLagoas.

    Para um melhor detalhamento da relao entre pipinge voorocas foi realizado o levantamento por Geo-Radar, deuma rea localizada em um alvolo (hollow) ocupado poruma ravina e separado de outro alvolo por um pequenoesporo onde ocorre a vooroca 26, j estudada anteriormente(figura 2). Para se determinar a distribuio dos dutos, foramexecutados cinco transectos paralelos drenagem que correna base da vertente (Augustin et al., 2001). Os transectoscortaram perpendicularmente um dos dutos j em colapso,bem como uma ravina (figura 3) e foram dispostosparalelamente entre si, a uma distncia regular de 2 (dois)metros, tendo sido, o primeiro deles, alocado mais prximodo canal desmoronado.

    Para testar o procedimento que demonstrasse a melhorresposta do Geo-Radar, foi realizado no transecto 3 (central)

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    um teste comparativo com as antenas de 100, 200 e 400 MHz.Nele foram tambm comparadas as variaes de respostasda antena de 100 MHz a espaamento de amostragem de 1,0;0,50 e 0,25 m. Os melhores resultados foram obtidos com aantena de 100 MHz e com o espaamento de 0,25 m,procedimentos que foram utilizado para os outros 4transectos.

    Apresentao e Discusso dos Resultados

    Durante o estudo, realizado ao longo de vrias etapasde trabalhos de campo, observou-se a existncia de quatrotipos principais de dutos aqui denominados de dutos semcolapso; dutos sem colapso, mas associados presena devoorocas; dutos com colapso progressivo e dutos comcolapso parcial.

    Dutos sem colapso

    Foram encontrados dentro dos horizontes dos solos edetectados durante a abertura de perfis pedolgicos(Augustin, 1995). So dutos bem desenvolvidos, comdimetros em torno de 10 cm, ocorrendo entre 40 e 80 cm deprofundidade. Esses dutos se encontram localizados na alta,na mdia e na baixa vertente. Ocorrem independentementedo tipo de solo: em latossolos vermelho-escuro, vermelho-amarelo e cambissolos; por isto, os solos no sero descritosou analisados individualmente, tendo em vista que isto notrar acrscimo de informaes. No entanto, esses solos tmem comum vrias caractersticas entre as quais, estruturafraca e uma percentagem mais elevada de areia (tabela 1). Ascores tendem em geral ao vermelho mais escuro, variandoentre 10 YR a 2,5 YR. So solos pobres em bases trocveis

    Figura 2 - Vooroca n 26 desenvolvida em um alvolo, masavanando sobre o esporo esquerda da vertente. Esteconecta-se, por sua vez, com outro alvolo, no qual detectou-se a presena de dutos com colapso parcial do teto. Tanto avooroca quanto os dutos desenvolveram-se sobre rochasgranito-gnissicas milonitizadas (Complexo Gouveia).

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    Piping em rea de voorocamento, noroeste de Minas Gerais

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    Figura 3 - Modelo tri-dimensional do alvolo onde ocorre o duto com colapso do teto,sem o desenvolvimento de vooroca. As linhas de L1 a L5 correspondem aos perfis deGPR executados na rea.

    (tabela 1), com valores de Ca entre 0,01 e 0,06 e de Mg entre0,01 e 0,03 eq.mg/100cc. O pH cido (4,7 a 5,5) e aporcentagem de matria orgnica, com exceo de umhorizonte, no atingiu 1%, embora tenha sido observada apresena de ndulos orgnicos com at 2 cm de dimetro,indicando a existncia de atividade biolgica em todos oshorizontes de todos os solos analisados.

    Tabela 1. Dados dos perfis de solo, nos quais foram detectados dutos, formados por piping, sem colapso de teto,Gouveia MG

    Os valores do alumnio so bastante dspares, nopermitindo a identificao de um padro. O contedo de ferro,no entanto, relativamente elevado, revelando a ocorrnciade 2 grupos de solos: um com percentagem entre 7 e 9, eoutro entre 10 e 13,5 %.

    Um dos aspectos mais caractersticos dos horizontesnos quais se detectou a presena de dutos, a pouca

    (Fonte: Augustin, 1995).

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    consistncia desses solos quando midos, que varia de muitofrivel a solta. importante destacar que isto ocorre em soloscom textura argilosa (41 a 45% de argila) a franco-argilosa (22a 35%). A extrema colapsividade desses solos demonstraque, apesar da grande proporo de argila, eles tendem a secomportar como solos com textura mais de silte e areia fina,em decorrncia da aglutinao da frao argila, comodemonstrado por Figueiredo et al. (1999).Para testar oprocedimento que demonstrasse a melhor resposta do Geo-Radar, foi realizado no transecto 3 (central) um testecomparativo com as antenas de 100, 200 e 400 MHz. Neleforam tambm comparadas as variaes de respostas daantena de 100 MHz a espaamento de amostragem de 1,0;0,50 e 0,25 m. Os melhores resultados foram obtidos com aantena de 100 MHz e com o espaamento de 0,25 m,procedimentos que foram utilizado para os outros 4transectos.

    So solos, portanto, pobres em bases trocveis e empercentual de silte (mesmo no caso dos Cambissolos), o queno permite enquadr-los entre aqueles com caractersticasintrnsecas favorveis ao desenvolvimento de dutos, comodescritos por Bull & Kirkby (1997) e Pierson (1983). Adistribuio dos tipos de solos obedece, aproximadamente,sua localizao na vertente, com o predomnio de latossolosnos topos e altas vertentes e de cambissolos nas mdias ebaixas vertentes. Ao longo das vertentes amostradas, noforam observadas rupturas acentuadas de declive, ouaumento de gradiente hidrulico, que pudessem responderpela existncia de condies que levassem iniciao doprocesso.

    A cobertura vegetal de rea analisada bastantehomognea, exceto a que ocorre nos topos, onde caracterizada por campos limpos, ou nos fundos de vale, pormata galeria. Em comum, esses solos apresentam rocha matrizsemelhante, ou seja, so formados a partir da decomposiode rochas bsicas e metabsicas, so ricos em ferro e argila,pobres em bases trocveis e matria orgnica.

    Embora no esteja associado a voorocas, a ocorrnciadesse tipo de duto levou ao aparecimento de linhas dedepresso superficiais, que favorecem acumulao de guade escoamento e ao desenvolvimento de ravinas (Bull &Kirkby, 1997). O fato dos tetos dos tneis no apresentaremcolapso no tem causas bem definidas, mesmo porque podemainda atingir o colapso, caso persista a retirada de materialfino da sub-superfcie.

    Dutos sem colapso, mas associados presena devoorocas

    Estes ocorrem ao longo das paredes de todas asvoorocas estudadas, nos mais variados tipos de solos, nopermitindo sua associao com algum tipo especfico dosmesmos. Esses dutos variam em nmero, se distribuem portoda parede da vooroca, atingem dimetros mdios de 10cme ocorrem, em geral, entre 0,40 e 1,5m de profundidade.

    possvel a distino desses dutos entre dois sub-tipos: osmais superficiais, que se distribuem entre aqueles que ocorremprximos a fraturas, o que induz ao aumento da infiltraofavorecendo a retirada dos finos; e aqueles com formatobastante arredondado, com dimetros entre 5 e 10cm,associados presena de roedores (figura 4a).

    Os mais profundos localizam-se, em geral, no contatosolo/saprlito; contato este que, em algumas voorocas,ocorre de forma abrupta. Tm sua gnese, como descrita porPierson (1983) e Bull & Kirkby (1997), atribuda perda definos provocada pela diferena de velocidade de infiltraoentre o solo e o saprlito. Os mais profundos, emborapresentes nas paredes de todas as voorocas, no apresentamevidncias de que contribuam para o recuo das paredes porsolapamento da base do duto. Observou-se, no entanto, quenos mais superficiais, a tenso hidrulica de sada da guaprovoca a retirada da poro superior do duto, atravs dadesestabilizao do seu teto, levando ao desabamentoprogressivo do mesmo. Esse processo causa a formao dealcovas, muito semelhantes quelas formadas pelo efeito dagua superficial concentrada quando flui pela parede davooroca (figura 4b).

    Dutos com colapso progressivo

    Este tipo leva ampliao das ramificaes davooroca. Nesse tipo de duto o colapso do teto ocorre acertas distncias do canal principal da vooroca, emdecorrncia do piping em direo ao canal da vooroca. Ocolapso se d ao longo do canal formado pelo fluxo sub-superficial, transformando-o em um canal superficial, quepassa a funcionar como uma ramificao (figura 5). Em fasesimediatamente posteriores sua juno com o canal principal,quando a eroso superficial ainda no atuou por temposuficiente para remodelar o canal, essas ramificaesapresentam uma forma anacrnica com relao ao canalprincipal da vooroca. montante, a forma arborescente,semi-circular, enquanto jusante, o contato com a vooroca realizado por um canal estreito e profundo.

    Esto presentes predominantemente nas mdias e altasvertentes, em latossolos vermelho-amarelos, em sua maiorparte franco-argilosos, com baixa capacidade de trocacatinica, cidos, pobres em matria orgnica e comquantidade de ferro variando entre 2,5 a 5%. Ou seja, soloscom caractersticas muito semelhantes s daqueles nos quaisocorrem os outros tipos de dutos relatados, comoexemplificadas na tabela 2. Tm, no entanto, em comum, umagrande percentagem de pedregosidade nas profundidadesentre 25 e 50 cm, proveniente da alterao in situ de veios dequartzo leitoso, grosso (com dimetro variando de 4 a 6 cm),angulares e bastante oxidados. Esse tipo de piping pode sermais comum do que o observado, mas de difcil identificao,pois no s os dutos, como tambm os canais colapsadosque tendem a abrir-se no contato com o canal principal, sodestrudos na medida que ramificao evolui.

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    Piping em rea de voorocamento, noroeste de Minas Gerais

    Figura 4b - Duto sem colapso, tpico dos latossolos deGouveia, MG. Este, em especial, apresenta dimetro acima damdia e sinais de colapso por desabamento parcial do tetopelo efeito da enxurrada, formando uma alcova ao longo deuma das paredes de uma vooroca.

    Figura 5 - As ramificaes observadas direita da vooroca,em especial as duas mais montante (esquerda da figura),ilustram o tipo de duto com colapso progressivo no qual aconexo das ramificaes (a) originadas pelo colapso do tetodo duto apresenta forma alongada e estreita (b). J aramificao indicada pela seta c caracterstica doalargamento produzido pelos deslizamentos nas paredes davooroca (c).

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    Figura 4a - Dutos mais comuns, encontrados nas paredes de todas as voorocas estudadase atribudos ao de animais, em especial de roedores.

    Tabela 2. Dados dos perfis de solo, nos quais foram detectados dutos formados por piping com colapso de teto,Gouveia MG

    veio de quartzo (Fonte: Augustin, 1995).

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    AUGUSTIN, C.H.R.R.; ARANHA, P.R.

    Dutos com colapso parcial.

    Estes dutos ainda no se desenvolveram em voorocase tambm no se encontram conectados a nenhuma delas(figura 6). Eventualmente, podero iniciar um processo deexpanso por colapso dos tetos, acompanhado de erososuperficial. Ocorrem preferencialmente em pores cncavasda vertente (alvolos), como o que foi amostrado com o auxliodo Geo-Radar (figura 7), fato este que sugere uma gneseassociada ao acmulo de gua nas depresses, aumentandoo escoamento superficial e, em decorrncia, a infiltrao aolongo de linhas preferenciais, em processo semelhante aodescrito por Bull & Kirkby (1997). Foram identificados tambmem outras posies nas vertentes, indicando que outrosfatores e mecanismos podem estar envolvidos na ocorrnciados mesmos.

    Figura 6 - Dutos apenas com colapso parcial do teto, tendona parte mais estreita 0,9 m de largura e uma profundidade de2,5 m (piso). Este tipo de duto ocorre preferencialmente namdia-baixa vertente, em alvolos, no apresentado colapsototal do teto, e, por conseguinte, evidncias da escavaodo canal por eroso do escoamento superficial concentrado.

    Figura 7 - Radargrama obtido com antenas de 200 MHz aolongo da L3 (mostrada na figura 3), apresentando a reflexoda onda EM na forma de hiprbole sobre a parte superior dopipe.

    Esto presentes nos horizontes mais superficiais doslatossolos vermelho-amarelos e de cambissolos, com coresvariando entre 7,5YR e 10 YR. Apresentam textura argilo-arenosa, com presena relativamente baixa de argila, secomparada quela encontrada nos outros solos e altopercentual de areia fina. So pobres em bases trocveis, maspercentualmente contm mais Ca e Mg do que solos ondeforam detectados outros tipos de dutos. As quantidades deCa e Mg so, contudo, muito baixas para que possam induzirformao de dutos por dissoluo. Apesar de contarem comum pH baixo, entre 4,7 e 5,8, ele ligeiramente superior, assimcomo a percentagem de matria orgnica, ao de outros soloencontrados na rea, como pode ser observado na tabela 3.

    Concluso

    Embora haja evidncias da participao de piping noprocesso de voorocamento, seja atravs da ocorrncia deduto em todas as paredes das voorocas estudadas, ouprximos a estas, os dados atuais no permitem quantificar,na rea, a magnitude e intensidade dessa participao. possvel afirmar, contudo, que os dutos esto associadostanto ao processo de recuo das cabeceiras, quanto ao dealargamento das paredes das voorocas, bem como aampliao do nmero de ramificaes, indicando que o pipingconstitui um dos processos mais importantes na evoluode voorocas.

    Nos casos dos dutos sem ou com colapso do teto,encontrados principalmente nas altas e meias vertentes, oque chama a ateno a grande colapsividade dos latossolosvermelho-amarelos e vermelho-escuros, no qual ocorrem. Sosolos com alto teor de argila, mas baixa coeso. H evidnciasde que o ferro e/ou do alumnio causem a aglutinao departculas de argila, o que altera seu comportamentohidrolgico, induzindo a uma maior infiltrao da gua dechuva. Isto aumentaria a presso hidrulica no interior dos

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    Piping em rea de voorocamento, noroeste de Minas Gerais

    Tabela 3. Dados dos perfis de solo, nos quais foram detectados piping com colapso de teto, Gouveia/MG

    agregados, destruindo-os e favorecendo o carreamento lentodas partculas finas e o surgimento de dutos.

    A deteco de dutos pelo Geo-radar (figura 7), com ousem a ocorrncia de colapso do teto, demonstra que o pipingpode estar tambm presente na iniciao do processo. Seusmecanismos, contudo, so ainda pouco compreendidos,embora seja possvel se estabelecer relao entre odesenvolvimento dos dutos e a concentrao de gua sub-superficial nas reas cncavas e, em casos do colapso doteto, com o desenvolvimento do semi-duto como vooroca.

    Agradecimentos

    Fundao de Amparo Pesquisa do Estado de MinasGerais, FAPEMIG, pelo apoio financeiro (CRA 16995 e CRA957/01) a esta pesquisa.

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