ESTUDO GEOTÉCNICO E AMBIENTAL DA VOÇOROCA DA SERRA DA ... · A geologia da região ocupada pelo...

ISBN: 978-85-99907-05-4 I Simpósio Mineiro de Geografia – Alfenas 26 a 30 de maio de 2014

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ESTUDO GEOTÉCNICO E AMBIENTAL DA VOÇOROCA DA SERRA DA

FORTALEZA EM CAMPOS GERAIS, SUL DE MINAS GERAIS.

Alessandro Expedito Cabral¹;

Lineo Aparecido Gaspar Junior²

[email protected],

[email protected]

¹ discentes do curso de Geografia Licenciatura do Instituto de Ciências da Natureza,

Universidade Federal de Alfenas),

² docente do Instituto de Ciências da Natureza, Universidade Federal de Alfenas.

Resumo: Este trabalho tem como objetivo fazer um estudo Geotécnico e Ambiental da

voçoroca da Serra da Fortaleza no município de Campos Gerais- MG, observando todos

os fatores físicos (geologia, geomorfologia, pedologia, clima) que levaram ao

agravamento da voçoroca. O município localiza-se no sul de Minas Gerais na

micro-região de Varginha, entre as coordenadas geográficas 21°14'06'' de latitude S e

45°45'31'' de longitude W, tendo como cidades limítrofes, Boa Esperança e Campo do

Meio ao norte, Santana da Vargem e Três Pontas a leste, a sul Paraguaçu e Fama e a

oeste Alfenas. Integra juntamente com estas cidades o Circuito das Águas, que

compreende todo o complexo da Represa de Furnas. O relevo da área é composto de

colinas e morros. A altitude mais elevada atinge 1266m, e altitudes menores de 786m e

850m estão localizadas próximas a Represa de Furnas e a área urbana, respectivamente.

A Serra da Fortaleza esta a aproximadamente 1000m de altitude. Os resultados

alcançados pelos estudos servem para se compreender melhor os processos erosivos

que ocorrem na região, para se ter um suporte para possível recuperação da área, e

também como instrumento de planejamento sócio-ambiental para o município.

Palavras chave: Geotécnico, Ambiental, Campos Gerais- MG, Serra da Fortaleza.

Abstract: This work aimed to study Geotechnical and Environmental gully Serra da

Fortaleza in Campos Gerais, Minas Gerais, watching all physical factors (geology,

geomorphology, pedology, climate) that led to worsening gully. The municipality is located

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


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in the south of Minas Gerais in the micro-region of Varginha, between the geographical

coordinates 21 ° 14'06'' S latitude and 45 ° 45'31'' W longitude, with the neighboring towns,

Good Hope and Campo do Meio north, Santana and the Vargem Three Tips east, south

and west Fame and Paraguaçu Alfenas. Integrates with these cities the Water Circuit,

which comprises the entire complex of Furnas Dam. The topography of the area consists

of hills and mountains. The highest altitude reaches 1266m, and lower altitudes of 786m

and 850m are located near Furnas Dam and urban areas, respectively. The Serra da

Fortaleza this to about 1000m altitude. The results achieved by the studies serve to better

understand the erosion processes that occur in the region, to have a support for possible

recovery of the area, and also as an instrument of socio-environmental planning for the

city.

Keywords: Geotechnical, Environmental, Gerais Campos-MG, Serra da Fortaleza.

1.INTRODUÇÃO

Os impactos ambientais são grandes problemas presentes no mundo todo. A

desertificação, o uso indevido da agricultura, a extração mineral, a retirada de cobertura

vegetal, entre outros processos levam a impactos ambientais. A erosão do solo também é

um grave problema de escala mundial, o qual acarreta diversos prejuízos à população e

ao meio ambiente. Esses processos em solos férteis são a principal forma de degradação

dos solos, o que pode resultar na formação de uma ravina que posteriormente evolui para

uma voçoroca. Essas voçorocas contribuem para o processo de erosão e o

empobrecimento de solos férteis.

A área estudada em questão consiste em uma voçoroca que teve sua origem

devida à exploração de cascalho para a construção de vias de transporte. Essa voçoroca

se localiza na Serra da Fortaleza, em uma área rural, a 8 km do município de Campos

Gerais – MG. Através das análises feitas do local foi possível observar a presença de

quartzitos e mica-xistos, que pelo processo intempérico geraram um solo muito arenoso e

de pouca plasticidade, além de pobre em matéria orgânica, o que contribui para o

aumento da erosão.

Com a execução dos trabalhos de campo na área foi possível determinar a direção

do fluxo da água, fato que associado com a erodibilidade do solo, a declividade e a

altimetria do local, contribuem para a evolução desta voçoroca. A presença de uma falha

geológica entre os contatos litológicos de xisto com quartzito possibilita o escoamento de


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água por esta, o que leva a evolução do processo erosivo.

2. OBJETIVOS

Este trabalho tem como objetivo fazer as análises geotécnica e mineralógica da

área estudada, observando todos os fatores físicos (geologia, geomorfologia, pedologia e

clima) que podem levar a evolução da voçoroca. Através da interpretação de fotos aéreas,

do levantamento de dados da geologia da área, pode-se fazer um monitoramento de

informações sobre o crescimento da voçoroca, elaborar mapas hipsométrico e de

declividade do local, além de calcular o índice de infiltração de água no solo e como isso

contribui para o processo erosivo.

3. ASPECTOS FISIOGRÁFICOS DA ÁREA DE ESTUD

O município de Campos Gerais esta localizada entre as coordenadas 21°14'06'' de

latitude S e 45°45'31'' de longitude W, na mesorregião sul/sudoeste de Minas Gerais e na

micro região de Varginha. Tem como limites municipais as cidades de Alfenas, Campo do

Meio, Boa Esperança, Fama, Paraguaçu, Santana da Vargem e Três pontas, e esta

inserida nas cidades do circuito dos lagos (localizadas ao entorno do lago de furnas).

Segundo o DER-MG, a rodovia principal que atende o município é a BR-369. A distância

de Campos Gerais a capital mineira é de 331 km, da cidade de São Paulo e Rio de

Janeiro 450 km e 520 km respectivamente, e de Brasília dista 1015 km.


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Figura 1 – Localização do município de Campos Gerais na meso-região do sul de Minas

Gerais. (PEREIRA, 2010.)

O clima de Campos Gerais é abordado em escala regional e local, devido à

ausência de uma estação meteorológica na cidade. Em uma análise regional é destacado

características genéricas do clima tropical que predominam na região sudeste, dados que

são fornecidos pelas estações meteorológicas em Lavras e Machado. A temperatura

média da região é baseada na análise das duas estações já citadas. As médias anuais

são de 15,3°C no inverno e 29°C no verão (UFMG 2007).

A rede hidrológica do município de Campos Gerais é abastecida pelo Rio Grande,

pertencente à Bacia do Paraná. Na região também é abastecida pelo Córrego Ribeirão da

Onça, Córrego do Cervo, do Galo e do Barreirinho, alem de se banhada pela represa de

furnas. (UFMG 2007). O Córrego do Cervo configura-se como o principal eixo de

drenagem local, situando na porção centro-oeste do município. As elevações próximas

como a serra do macuco, e a da fortaleza (essa ultima citada é o local onde se realizara o

estudo), constituem-se em um grande divisor d água da região.

Ao se tratar da geomorfologia do local, a paisagem está inserida no Planalto de

Varginha (GATTO et al. 1983) ou Planalto Sul de Minas (alto Rio Grande) o qual,


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juntamente com o conjunto de serras, faz parte do Planalto Atlântico do Sudeste

(AB’SABER 1975). O relevo da área é muito acidentado, possui serras altas com

vertentes íngremes.

Deve se dar destaque a áreas de topos de colinas e morros, onde ocorre alteração

de rochas sob condições bio-climaticas intertropicais. Como a serra do paraíso que possui

vertentes íngremes, e atinge 1266m de altitude, e altitudes menores de 786m estão

localizadas próximas a represa de furnas, e a serra da fortaleza que possui altitude

aproximada de 1000m. A área urbana esta localizada a 850 metros de altitude. (PEREIRA

2010).

O município de Campos Gerais possui uma cobertura vegetal do tipo campestre, e

inclui cobertura vegetal de porte arbórea, sendo constituída pela mata fechada, em

diferentes estágios, primaria ou secundaria. Devido à grande atividade agrícola da região,

a cobertura vegetal é rapidamente substituída por culturas permanentes ou provisórias, e

também pela formação de pastagens. (UFMG 2007).

Os solos do município de Campos Gerais variam conforme a altitude de cada área.

As áreas elevadas caracterizam-se por rochas mecanicamente resistentes ao

intemperismo, predominando o quartzito, encontradas na faixa central e na zona norte da

serra de Campos Gerais, e são cobertas por alissolos. Esses solos são formados através

da lavagem ácida sobre o material de origem arenoso de regiões úmidas. A espessura do

solo varia conforme o tipo de relevo, mas sua espessura é muitas vezes inferior a 50 cm.

Esse tipo de solo dificulta a agricultura. Ao contrário, as áreas de relevos colinares,

sustentados por rochas predominantemente ígneas, com destaque para as rochas de

caráter especialmente máfico, exibem coberturas de latossolos vermelho escuros,

predominantemente, o que permitiu a exploração do território agrícola pela cafeicultura.

Esses são solos profundos, homogêneos, com alto teor de óxido de ferro e alumínio,

distróficos, álicos, baixa CTC, baixa reserva de nutrientes, adensamento e baixo

armazenamento de água (UFMG 2007).

A geologia da região ocupada pelo Lago de Furnas se insere, em escala regional,

na Província Estrutural Tocantins, composta das Faixas de Dobramento Uruaçu e Brasília,

unidades estruturais encostadas na borda sul do Cráton do São Francisco. (UFMG 2007).

Se tratando do aspecto estratigráfico geral, as rochas que afloram na região são


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das unidades do Complexo Basal de Campos Gerais, (composto de granitos-gnaisse) e

do Grupo Araxá, composto por xistos verdes micaxistos e migmatitos do Grupo Canastra,

composto por filitos e quartzitos. (UFMG 2007). As relações entre estratigrafia e

condições tecto-estruturais apontam para o seguinte:

• o Complexo Basal teria idade Pré-cambriana Médio a Inferior e teria sido afetado pelos

ciclos tectônicos Transamazônicos ou Uruaçuano, com retrabalhamento pelo Ciclo

Brasiliano, no Proterozóico Superior;

• os grupos Araxá e Canastra teriam idade do Proterozóico Médio e impressões tectônicas

ligadas aos ciclos Uruaçuano e Brasiliano (UFMG 2007).

O complexo Basal situa-se nos municípios de Boa Esperança e Campos Gerais, e

se inserem na Zona Estrutural Guaxupé. Já os grupos Araxá e Canastra situam-se

alojados aos municípios de Ilicinia e Guapé (UFMG 2007).

O conjunto regional é caracterizado, do ponto de vista das estruturas tectônicas,

por falhamentos de empurrão, intensos dobramentos e zonas de cisalhamento rúpteis

representadas por sistemas de falhas transcorrentes, com movimentação sinistral e

direção predominante N60-70W (UFMG 2007).

Do ponto de vista da geologia regional, Campos Gerais tem seu território sobre

duas zonas estruturais regionais, e a sede se situa no limite dessas. Portanto o município

é composto por duas áreas de geologia bem diferenciadas. A área meridional é

constituída por rochas pertencentes ao Complexo Campos Gerais. A área central é

representada por quartzo-dioritos. A área setentrional esta inserida na zona estrutural

Araxá-Canastra, constituída de rochas metamórficas, onde se destacam quartzitos puros,

ou intercalados com xistos e filitos. E a região do distrito de Córrego do Ouro é ocupada

por duas faixas com largura menores, caracterizadas por gonditos e anatexitos e rochas

metabásicas e calcissilicáticas (UFMG 2007).


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Figura 2- Mapa geológico do município de Campos Gerais. (UFMG 2007).

4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.

A ocupação do homem no meio rural leva a diversos problemas que agridem a

natureza. Esses problemas ambientais são de vários escalões e podem levar riscos para

a própria população. O mau manuseio do solo leva a sua erosão, a perca de fertilidade, a

redução da cobertura vegetal, redução de infiltração, e demais problemas que ajudam no

aumento a erosão do solo. A agricultura, a exploração vegetal e a mineração estão

diretamente ligadas a esse problema. Pode se definir erosão como um processo de

remoção ou degradação do solo e da rocha por agentes e exógenos. Com a interferência

do homem esse processo pode ser acelerado e aumentar sua intensidade, esse processo

é chamado de erosão acelerada ou antrópica. Através do mapeamento de feições


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erosivas é possível identificar possíveis problemas ambientais ocorrendo em

determinadas áreas (GUERRA, 1999).

Estas feições podem ser o processo de formação de ravinas com um agravamento

para voçorocas. Estes processos estão associados com a retirada da cobertura vegetal e

outras ações impostas pelo homem ou mesmo pela natureza (GUERRA, 1999). Segundo

este autor,

O processo responsável pela desagregação do solo, após a retirada da

camada vegetal em sua superfície, é o impacto das gotículas da água da

chuva [...], com isso, os sedimentos são transportados de um local para

outro sendo o aprofundamento disto a formação de voçorocas (p.72)

Segundo o mesmo autor, para esclarecer o que distingue uma ravina de uma

voçoroca, diversas definições podem ser encontradas na literatura internacional e

nacional, porém, em geral, predominam as distinções de caráter dimensional, sendo

assim, as voçorocas caracterizam-se como incisões no solo com largura e profundidade

superiores a cinqüenta centímetros. A formação de voçorocas pode ocorrer por falta de

planejamento da água das chuvas, como construções de estradas, cercas, com o

ordenamento de enxurrada em um único ponto, retirada da vegetação, cavas para

mineração entre outros fatores. Essas voçorocas podem chegar a vários metros de

profundidade e de comprimento, devido ao fluxo de águas que passa em seu interior em

períodos chuvoso, acarretando grandes movimentos de massas.

Para AB’SABER (1968), o processo de formação das voçorocas esta associado a

paisagens de onde foi retirada a sua cobertura vegetal. Nestas paisagens, a água de

escoamento superficial ao percolar linearmente no solo, e atingir o lençol freático,

compromete a estabilidade da área e gera a formação de voçorocas. As voçorocas

podem ser classificadas segundo seu grau de desenvolvimento, com ativa, inativa ou

paleovoçoroca.

Sobre isso, FERREIRA (2007), afirma que, “as voçorocas são consideradas um

dos piores problemas ambientais em áreas de rochas cristalinas nas regiões tropicais de

montanha onde são freqüentes e podem alcançar grandes dimensões”. Quando uma

voçoroca atinge o nível do freático, pode ocorrer uma formação de um novo rio naquele

lugar, e pode levar ao rebaixamento do lençol, ocorrendo a diminuição das águas nas


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nascentes próximas as regiões.

5. METODOLOGIA

A execução desse trabalho constituiu de análises mineralógicas e geotécnicas dos

diversos tipos de solo da área de estudo. Para realização da análise geotécnica foram

retirados 3 amostras de solo de pontos diferentes no interior da voçoroca, os quais foram

denominados de P1, P2 e P3. As análises de solo foram procedidas no Laboratório de

Geociências da Universidade Federal de Alfenas- UNIFAL-MG e seguem as normas da

ABNT/NBR/6459/82, e foram realizadas das seguintes maneiras:

Análise dos minerais em lupa.

Na análise em laboratório com a lupa (TECNIVAL com aumento 10 vezes) temos à

ampliação macroscópica das partículas que compõem o solo. Esta análise possibilitou

identificar a presença e a quantidade de minerais primários, variação quanto a forma dos

grãos, a cor, e assim com os processos de alteração da pedogênese, ou seja, teor de

matéria orgânica (raízes e compostos orgânicos).

Teor de plasticidade.

O limite de plasticidade é o extremo inferior do intervalo de variação de umidade

no qual o solo apresenta comportamento plástico. Para a realização desse ensaio foi

necessário uma placa de vidro com uma face esmerilada e um cilindro padrão com 3 mm

de diâmetro.

Calculo

O índice de plasticidade e obtido pela expressão:

IP=LL-LP

Onde:

IP= índice de plasticidade

LL= limite de liquidez, determinado de acordo com ABNT 6459

LP= limite de plasticidade.

Textura (distribuição granulométrica).

A distribuição granulométrica foi feita em laboratório através de peneiras de 10, 30, 40,

60, 120 e 270 mechs, onde obtivemos a classificação granulométrica dos solos. Para a

realização desta análise foram utilizados 100 gramas de solo.

Gráfico de infiltração de água no solo.

O gráfico mostra o potencial de infiltração do solo ou o escoamento superficial.


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Para realização do procedimento utilizou-se um cilindro de 10 cm de altura e 5 cm de raio,

que tem marcas de centímetro a centímetro de 0 a 10cm. Em campo foram retirados

todos os galhos e pedregulhos, limpando o solo. O cilindro foi inserido no solo e em

seguida foi despejada a água até que se chegou à marca de 10 cm. Ao ligar o cronometro

foi marcado o tempo em que a água infiltrava a cada centímetro. Os valores registrados

pelo cronometro foram colocados em uma tabela, e foram transformados de minutos em

segundos. Os valores da água que estavam em centímetros foram passados para ml, e

em seguida foram aplicados no gráfico.

Elaboaração de mapa hipsométrico e de declividade.

O município de Campos Gerais tem seu território inserido nas cartas topográficas de

Alfenas, Boa Esperança, Campo do Meio e Campos Gerais, com escala de 1:50000,

(IBGE 2007). Para a elaboração dos mapas hipsométrico e de declividade foi usada essa

carta do ano de 1970. Os mapas foram elaborados através de um software de

computador, o ILWIS. O Mapa hipsométrico foi confeccionado com base no MDT em

classes altimétricas, segundo o método de “intervalos iguais” (em inglês “equal interval”)

onde a distribuição do conjunto de classes teve o mesmo valor de intervalo de 30 metros.

O mapa hipsométrico destaca a distribuição e a organização espacial das principais

unidades de relevo, e representa a altura da área de estudo em relação ao nível do mar.

O mapa de declividade representa o grau de declividade, em geral com blocos de igual

intensidade de dissecação fluvial, e reflete a taxa de variação na elevação. O mapa foi

confeccionado a partir do MDT com os valores de declividade em graus. Para se ter uma

melhor interpretação do mapa foi utilizada intervalos de 2% de declividade.

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A observação do solo em lupa, mostra que nas amostras de solo do ponto 1, 2 e 3

estão presentes grandes quantidades de quartzo, recobertos por argila, com formato sub

angular e estrutura prismática. Seu tamanho varia entre grãos médios e finos, havendo

grande quantidade de poros nos grãos, o que torna o solo favorável a infiltração de água.

Os solos do ponto 2 e 3 também apresentam uma pequena quantidade de óxido de ferro,

sendo que esse ultimo também apresenta uma maior quantidade de micas.

Os solos do local apresentam um Índice de Plasticidade menor que 7, o que

indica que o solo pouco plástico, sem aglomeração de matéria orgânica, tornando-o um

solo com índice erosivo maior, acarretando o aumento da voçoroca.


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Através da distribuição granulométrica feita com as peneiras de 10, 30, 40, 60, 120

e 270 meshs, observou-se que a maior parte dos grãos ficou retida nas peneiras 30 e 40

meshs, em ambos os pontos coletados, o que classifica o solo com uma textura de areia

média a grossa. Esse solo tem uma camada bem pequena que favorece a infiltração,

porém abaixo dele encontra-se a rocha fresca que dificulta a infiltração e provoca o

escoamento intrasuperficial, agravando o processo erosivo. A seguir a tabela apresenta

os valores obtidos na distribuição granulométrica:

Figura 3: Tabela de distribuição granulométrica.

Ao analisar a curva de infiltração de água no solo vimos que na camada superior do

solo a água infiltra com certa facilidade, porém no decorrer do processo a infiltração sofre

uma redução considerável, o que provoca o escoamento intrasuperficial. Vários aspectos

podem ser levados em consideração quanto a isso. Nesse caso podemos destacar o fato de

que o solo ser composto por uma camada muito fina, estando muito próximo a rocha.

Sendo assim a água infiltra com certa facilidade enquanto está na camada arenosa do solo,

porém quando entra em contato com a rocha inalterada sua infiltração sofre uma

desaceleração. Esse processo de desaceleração provoca o escoamento intrasuperficial, que

contribui com o aumento da erosão. O gráfico abaixo mostra a incidência de infiltração de

água no solo.

Figura 4: Curva de Infiltração de água no solo.


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Com a elaboração dos mapas hipsométrico e de declividade foi possível

compreender a formação do relevo na serra da fortaleza, sua altitude e sua porcentagem de

declividade. A hipsometria mostra que a serra tem sua base próxima a represa de furnas,

acima de 780 metros de altitude, e seu topo chega 1080 metros. A voçoroca localiza-se

próximos aos 900 metros, estando a 120 metros da base e 180 metros do topo da serra.

Através da interpretação do mapa de declividade vimos que a declividade máxima

aproxima dos 12% apenas nos topos mais íngremes, e que na base da serra varia entre 2 e

4%. Onde se localiza a voçoroca a declividade fica entre 6% e 8%. Essa declividade aliada

a um solo arenoso, com baixa plasticidade contribui para o aumento da erosão e para o

transporte de sedimentos para as redes de drenagens.

Figura 5: Mapa de Declividade da Serra da Fortaleza.


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Figura 6: Mapa Hipsométrico da Serra da Fortaleza.

7. CONCLUSÃO

As análises geotécnicas realizadas com os solos retirados nos 3 pontos da

voçoroca da Serra da Fortaleza, mostram que a região apresenta um solo que contribui

com o processo erosivo. A baixa plasticidade proporciona aos componentes do solo não

se aglomerem e os sedimentos são facilmente transportados com as chuvas, o que leva o

aumento da voçoroca. Todos os resultados obtidos com os ensaios mostram o que já

havia pressuposto antes, que a voçoroca esta em evolução, seu solo é fraco, a chuva

agrava a situação e medidas devem ser tomadas para que se resolva o problema.

As análises de imagens do Google Earht, relacionadas com trabalhos de campo

mostra que voçoroca cresceu durante o ano, através dessas imagens a voçoroca pode

ser classificada e percebeu-se que ela esta mudando de forma, o que mostra que o

processo de evolução é rápido. A altitude, a declividade e fatores geológicos também são

outros fatores que contribuem para o aumento da erosão. Mesmo a voçoroca não tendo


602

contato com o lençol freático esse processo de evolução é preocupante, pois ameaça

muitas nascentes que tem ao seu redor, além dos sedimentos decorrentes do processo

erosivo ser transportados para um córrego que passa próximo a voçoroca. Esses

sedimentos estão causando o assoreamento desse córrego, causando a diminuição do

fluxo de água em seu leito. A grande quantidade de quartzito e argilominerais presentes

no interior da voçoroca mostram que o solo é muito arenoso e pouco plástico, tem uma

granulometria média a grossa, o escoamento superficial transporta com facilidade os

sedimentos, mesmo sendo areia média e grossa. Com essas características o solo se

tornou também muito fraco em nutrientes, e o crescimento de vegetação no interior da

voçoroca é quase nulo, o que mostra que a erosão esta ativa.

O fato de a voçoroca ter sua orientação no sentido das falhas geológicas da região

mostra que seu crescimento pode não estar apenas ligado a fatores físicos e do solo, mas

também com aspectos geológicos do local. Pelo fato de haver um contato litológico entre

os xistos e o quartzito, a água infiltra por essa falha e aumenta a erosão. Mesmo ela

tendo sido causada por atividade antrópica, seu crescimento está diretamente ligado aos

aspectos físicos, pedológicos e geológicos do local.

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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