Geomorfodinâmica da interação vertente-canal em eventos de alta magnitude: considerações acerca dos movimentos de massa no Planalto do Paraitinga (SP)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Stabile, Rodrigo Augusto
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/8/8135/tde-01032024-161557/
Resumo: A parte alta dos vales, junto às cabeceiras de drenagem e às vertentes de alta declividade têm uma geomorfodinâmica particular, dependente da natureza dos processos nessa zona de interação entre vertente e canal. Considerando que ainda há uma lacuna na compreensão destes sistemas geomorfológicos no Brasil e que estes vales podem ser profundamente perturbados por eventos de alta magnitude que provocam a ocorrência de processos como movimentos de massa generalizados e fluxos de detritos, o objetivo desta pesquisa foi investigar se a geomorfodinâmica dos vales e canais na zona de interação vertente-canal no Planalto do Paraitinga é influenciada pelo trabalho de entalhe, transporte e deposição dos movimentos de massa, particularmente dos fluxos de detritos deflagrados por eventos de alta magnitude. Para isso procedemos à identificação dos limiares pluviométricos capazes de gerar escorregamentos e fluxos de detritos e seus intervalos de recorrência, à análise dos fatores que influenciaram a magnitude e a frequência espacial dos escorregamentos e a sua mobilização em fluxos de detritos; ao mapeamento da geomorfodinâmica do evento de 2009/2010, à análise de campo das zonas erosiva e deposicional dos fluxos de detritos e processos associados e à caracterização morfológica e morfométrica do perfil longitudinal dos vales. Os resultados obtidos mostraram que a mobilização dos sedimentos dos vales da zona de interação vertente-canal no evento de 2009/2010 se deu principalmente por fluxos de detritos, mas provavelmente também por enxurradas de detritos e fluxos hiperconcentrados. Estes processos estão espacialmente associados a escorregamentos generalizados e escorregamentos de grande magnitude que parecem depender de processos deflagradores específicos que acabam por facilitar a liquefação da massa escorregada. Os sedimentos depositados nos vales da zona de interação vertente-canal são mobilizados em quantidade significativa somente durante eventos chuvosos de alta magnitude e baixa frequência. Os fluxos de detritos do evento de 2009/2010 deixaram como principais marcas na paisagem os canais em leito rochoso e depósitos na forma de diques e lóbulos de detritos. Estes canais em leito-rochoso na zona de interação vertente-canal diferem dos canais em leito rochoso a jusante pela ausência ou ocorrência incipiente de feições abrasivas fluviais, bem como pela frequência relativamente alta de feições erosivas de impacto por arrancamento (plucking). As relações entre a declividade e a área de contribuição ao longo dos perfis longitudinais apresentaram uma quebra de tendência clara entre o domínio de processos fluviais e o domínio dos fluxos de detritos, que pôde ser usada com alto grau de acerto para prever os locais de incisão de outros prováveis fluxos de detritos ocorridos no evento de 2009/2010. Apesar disso, a presença de possíveis horizontes orgânicos enterrados sob os depósitos do evento de 2009/2010, assim como a percepção de menores taxas de processos geomorfológicos como escorregamentos e fluxos de detritos em áreas florestadas, sugerem um controle climático na recorrência dos eventos e uma influência antrópica na frequência atual dos processos erosivos e deposicionais na zona de interação vertente-canal do Planalto do Paraitinga
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Considerando que ainda há uma lacuna na compreensão destes sistemas geomorfológicos no Brasil e que estes vales podem ser profundamente perturbados por eventos de alta magnitude que provocam a ocorrência de processos como movimentos de massa generalizados e fluxos de detritos, o objetivo desta pesquisa foi investigar se a geomorfodinâmica dos vales e canais na zona de interação vertente-canal no Planalto do Paraitinga é influenciada pelo trabalho de entalhe, transporte e deposição dos movimentos de massa, particularmente dos fluxos de detritos deflagrados por eventos de alta magnitude. Para isso procedemos à identificação dos limiares pluviométricos capazes de gerar escorregamentos e fluxos de detritos e seus intervalos de recorrência, à análise dos fatores que influenciaram a magnitude e a frequência espacial dos escorregamentos e a sua mobilização em fluxos de detritos; ao mapeamento da geomorfodinâmica do evento de 2009/2010, à análise de campo das zonas erosiva e deposicional dos fluxos de detritos e processos associados e à caracterização morfológica e morfométrica do perfil longitudinal dos vales. Os resultados obtidos mostraram que a mobilização dos sedimentos dos vales da zona de interação vertente-canal no evento de 2009/2010 se deu principalmente por fluxos de detritos, mas provavelmente também por enxurradas de detritos e fluxos hiperconcentrados. Estes processos estão espacialmente associados a escorregamentos generalizados e escorregamentos de grande magnitude que parecem depender de processos deflagradores específicos que acabam por facilitar a liquefação da massa escorregada. Os sedimentos depositados nos vales da zona de interação vertente-canal são mobilizados em quantidade significativa somente durante eventos chuvosos de alta magnitude e baixa frequência. Os fluxos de detritos do evento de 2009/2010 deixaram como principais marcas na paisagem os canais em leito rochoso e depósitos na forma de diques e lóbulos de detritos. Estes canais em leito-rochoso na zona de interação vertente-canal diferem dos canais em leito rochoso a jusante pela ausência ou ocorrência incipiente de feições abrasivas fluviais, bem como pela frequência relativamente alta de feições erosivas de impacto por arrancamento (plucking). As relações entre a declividade e a área de contribuição ao longo dos perfis longitudinais apresentaram uma quebra de tendência clara entre o domínio de processos fluviais e o domínio dos fluxos de detritos, que pôde ser usada com alto grau de acerto para prever os locais de incisão de outros prováveis fluxos de detritos ocorridos no evento de 2009/2010. Apesar disso, a presença de possíveis horizontes orgânicos enterrados sob os depósitos do evento de 2009/2010, assim como a percepção de menores taxas de processos geomorfológicos como escorregamentos e fluxos de detritos em áreas florestadas, sugerem um controle climático na recorrência dos eventos e uma influência antrópica na frequência atual dos processos erosivos e deposicionais na zona de interação vertente-canal do Planalto do ParaitingaThe upper reaches of valleys, near drainage heads and steep slopes, exhibit a distinct geomorphic dynamic that depends on the nature of processes occurring in slopechannel coupling. Given the existing knowledge gap concerning these geomorphic systems in Brazil, and considering that these valleys can be profoundly affected by highmagnitude events leading to widespread mass movements and debris flows, the aim of this research was to investigate whether the geomorphic dynamics of valleys and channels in the slope-channel coupling in the Paraitinga Plateau is influenced by the processes of incision, transport, and deposition of landslides, particularly debris flows triggered by high-magnitude events. To achieve this, we identified the rainfall thresholds capable of triggering landslides and debris flows, along with their recurrence intervals. We analyzed factors influencing the magnitude and spatial frequency of landslides, and their mobilization into debris flows. Geomorphic dynamics during the 2009/2010 event were mapped, including field analysis of erosional and depositional zones of debris flows and associated processes. The longitudinal profiles of the valleys were also characterized. Results demonstrated that sediment mobilization in the valleys of the slope-channel coupling during the 2009/2010 event was primarily driven by debris flows, possibly also involving debris floods and hyper-concentrated flows. These processes were spatially linked to widespread landslides and largemagnitude landslides, which seemed to depend on specific triggering processes that facilitated the liquefaction of the mass involved. The sediments deposited in the valleys of the slope-channel coupling are mobilized in significant amounts only during highmagnitude, low-frequency rain events. The debris flows from the 2009/2010 event left notable landscape features, such as rocky bed channels and deposits in the form of debris levees and lobes. These rocky bed channels within the slope-channel interaction zone differed from downstream rocky bed channels due to the absence or incipient occurrence of fluvial abrasive features, as well as the relatively high frequency of impact-driven erosional features (plucking). Relationships between slope and drainage area along the longitudinal profiles exhibited scaling break between the domain of fluvial processes and the domain of debris flows. This change provided a high degree of accuracy in predicting incision locations for other probable debris flows during the 2009/2010 event. However, the presence of potential buried organic horizons beneath the deposits from the 2009/2010 event, along with the observation of lower rates of geomorphic processes such as landslides and debris flows in forested areas, suggested a climatic control on event recurrence and anthropogenic influence on the current frequency of erosional and depositional processes within the slope-channel coupling of watersheds of the Paraitinga PlateauBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPColangelo, Antonio CarlosStabile, Rodrigo Augusto2023-10-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/8/8135/tde-01032024-161557/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-03-01T19:22:02Zoai:teses.usp.br:tde-01032024-161557Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-03-01T19:22:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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