I SIMPÓSIO DE REVITALIZAÇÃO DE RIOS URBANOS Propostas para o Ribeirão Jaguaré 26, 27 e 28 de outubro de 2015
SELEÇÃO DE TÉCNICAS DE BIOENGENHARIA PARA UMA PROPOSTA DE RENATURALIZAÇÃO DE MEANDROS EM UM RIO RETIFICADO, RIO GRANDE DO SUL – BRASIL Viviane Carvalho Brenner(1); Laurindo Antonio Guasselli (2) (1) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, brenner.vivi@gmail.com (2) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, laurindo.guasselli@ufrgs.br RESUMO No final da década de 60 o rio Gravataí, localizado no Estado do Rio Grande do Sul, sofreu uma retificação de seu traçado original tendo como objetivo a drenagem das áreas úmidas a jusante do rio para ampliação das lavouras de cultivo de arroz. Atualmente muitos impactos decorrentes do passivo dessa obra são sentidos na bacia, como picos de cheia e períodos de estiagem, bem como inundações urbanas na foz da bacia. Emergindo no Brasil como um tema recente no campo da recuperação ambiental, a renaturalização de cursos d’água torna-se uma opção sustentável e de baixo custo para a mitigação de impactos causados por obras não cimentadas em rios e córregos. Dessa forma este artigo buscou selecionar através de levantamentos bibliográficos, fotointerpretação e visitas a campo, técnicas de bioengenharia a serem aplicadas em uma proposta de renaturalização para um trecho retificado do rio Gravataí. Palavras-chave: Renaturalização; Bioengenharia; Rio Gravataí. 1. INTRODUÇÃO No sul do Brasil, com a introdução da rizicultura em meados de 1908 muitas áreas de várzea e cursos d'água sofreram com canalizações, retificações e demais obras de drenagem. Muitas áreas de várzea, ricas em biodiversidade foram drenadas e completamente alteradas, no Estado do Rio Grande do Sul, apenas alguns remanescentes de áreas úmidas ainda permanecem preservados. Grande parte dessas áreas encontram-se no interior de unidades de conservação criadas com a finalidade de preservar as áreas úmidas do Estado. Na região metropolitana da cidade de Porto Alegre, localiza-se uma Unidade de Conservação de Uso Sustentável que abriga um dos remanescentes de área úmida mais importante do sul do Brasil. A Área de Proteção Ambiental do Banhado Grande (APABG) possui a extensão de aproximadamente 137.000 hectares e localiza-se no interior da bacia hidrográfica do Rio do Gravataí. No interior da APABG há uma Reserva Municipal em fins de implantação e uma Unidade de Conservação de Proteção Integral, o Refúgio da Vida Silvestre Banhado dos Pachecos onde se encontram áreas de fundamental importância para as rotas da avifauna residente e migratória, abrigando também os últimos indivíduos do cervo-do-pantanal (Blastocerus dichotomus) sobreviventes em todo o Estado do Rio Grande do Sul. A biodiversidade encontrada e preservada nestes ambientes contrasta com o histórico de ocupação e exploração desta região. A bacia hidrográfica do Gravataí sofre com o adensamento urbano e tem sido amplamente utilizada para agricultura e pecuária intensiva, como produção de arroz e pastejo de gado. Na década de 60 iniciou-se a execução de um projeto de drenagem das áreas úmidas para irrigação do arroz e favorecimento da agricultura na região através da retificação do curso do rio. Através de outros estudos e mapeamentos que realizamos, verificamos a existência de uma área de planície de inundação ainda preservada no leito do canal. Essa
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planície de inundação, popularmente chamada de “Anastácia”, abriga uma rede de meandros ainda conectados que compreendem ndem o antigo leito do rio. Surgindo como um conceito recente em termos de recuperação ambiental de rios e córregos, a renaturalização de cursos dá água visa a recuperação e revitalização embasadas em técnicas de bioengenharia. As condições naturais dos ecossistemas ecossistemas retificados, quando recuperados, permitem a melhora dos processos ecossistêmicos, oportunizando a recuperação da biota e dos ecossistemas e o desenvolvimento sustentável dos rios e da paisagem em conformidade com as necessidades locais (Ritcher et al., 2003). A partir da identificação desta área preservada na planície de inundação do leito do canal, propomos um projeto de renaturalização dos meandros conservados, promovendo a conexão dos mesmos ao fluxo de água do canal retilíneo, visando a descanalização zação do leito do rio. 1.1 OBJETIVOS Definir técnicas de bioengenharia para uma proposta de renaturalização em um trecho do canal retificado do rio Gravataí. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1 ÁREA DE ESTUDO No sul do Brasil a bacia hidrográfica do rio Gravataí (Figura 1) abrange aproximadamente 2.018 Km², estando grande parte de sua área inserida na região metropolitana de Porto Alegre. Abriga um expressivo contingente populacional, ao mesmo tempo em que são encontradas áreas de importância inegável para ra a conservação da vida silvestre e para a gestão dos recursos hídricos, como é o caso do Banhado Grande (Fundação (Fundação Zoobotânica do Rio Grande Do Sul, Sul 2001).
Figura 1 - Mapa de localização da Bacia Hidrográfica do Gravataí e da APA do Banhado Grande.
O rio Gravataí é um rio de planície naturalmente sinuoso, mas possui um trecho de canal artificial que eliminou parte de seus meandros transformando-os transformando os em um canal retilíneo. Esse canal foi construído no final da década de 60, pelo Departamento Nacional Nacional de Obras e Saneamento (DNOS), iniciando no final do Banhado Grande até a localidade da Olaria Velha (cerca de 20 km). A intenção desta retificação era drenar os banhados para viabilizar a ampliação das áreas de
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cultivo de arroz. Esta retificação incorreu em mudanças na hidrologia e limnologia do rio, o que pode ter significado alterações na configuração da planície de inundação a jusante da obra. A área de estudo para a execução da proposta de renaturalização (Figura 2) encontra-se no interior da única planície de inundação ainda preservada do leito do canal (Brenner e Guasselli, 2015).
Figura 2 – Identificação da planície de inundação preservada através da imagem de NDWI (Índice de diferença Normalizada da Água): período chuvoso (A) 08/10/2004; período seco (B) 11/02/2004. Fonte: Brenner e Guasselli, 2015.
A referida planície de inundação está localizada no interior de uma unidade de conservação municipal, em vias de implementação, e possui meandros do traçado original do rio ainda preservados (Figura 3). Na análise temporal que realizamos com imagens de NDWI, em um estudo anterior, é possível visualizar os meandros e seu comportamento estável de gradual reconexão através dos anos. O estado de preservação deste local possibilitou a reconexão dos meandros ao fluxo do rio Gravataí, assoreando naturalmente do leito do canal artificial.
Figura 3 - Imagem de NDWI da planície de inundação preservada, com destaque aos meandros passíveis de recuperação/renaturalização. Fonte: Brenner e Guasselli, 2015.
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2.2 SELEÇÃO DAS TÉCNICAS Em áreas rurais ou mais naturais, muitas vezes a degradação fluvial se refere à remoção de vegetação ripária, erosão da bacia, promovida por cultivos agrícolas ou obras de canalização dos rios, sendo assim, com os cuidados apropriados, o corredor fluvial pode ser restaurado (Veról, 2013). Pequenas intervenções físicas no leito e canal, de acordo com Sutili (2004), apoiadas ou não por medidas vegetativas, podem alterar características como a velocidade da água e a tensão de erosão suportada pelo leito, controlando os processos fluviais e proporcionando um direcionamento do sistema à renaturalização. Essas intervenções encontram-se dentro do campo da bioengenharia de solos, que consiste no uso de elementos biologicamente ativos (como vegetação) junto a elementos inertes (como madeira) em obras ou pequenas intervenções de estabilização de solos, margens e sedimentos. As técnicas de bioengenharia, biotecnia, podem ser divididas em dois grupos, os de obras transversais e os de obras longitudinais. O primeiro grupo age principalmente na redução da velocidade da água através do desenvolvimento de um perfil de compensação que modifica a inclinação original do leito forçando o depósito de sedimentos, consolidando o leito e estabilizando as margens. O segundo grupo tem como funções reconstruir, proteger e estabilizar as margens. Isso pode ser conseguido tanto com o revestimento vegetal e/ou físico das margens, como pela construção de râmprolas ou espigões transversais (ambas, obras semelhantes às barragens, mas que não chegam a atravessar toda a seção transversal do curso de água) (Durlo e Sutili, 2005). Utilizou-se levantamentos bibliográficos e estudos de casos em ambientes de curso d’água semelhantes à área de estudo para a escolha das biotécnicas a serem utilizadas na proposta de renaturalização. Através de fotointerpretação por imagens de satélite do Google Earth e visitas a campo, determinou-se os locais com potencial de intervenção para a aplicação das técnicas de bioengenharia. Para a escolha das plantas a serem utilizadas em conjunto com as biotécnicas, foram priorizados estudos que demonstrassem o potencial de plantas nativas do Estado do Rio Grande do Sul adaptadas a ambientes juntos aos cursos d’água. Segundo Marchiori (2004 apud Sutili, 2007), junto aos cursos d’água as plantas reófitas (ou reófilas) formam uma comunidade adaptada para suportar a força da correnteza ou eventual submersão por ocasião de enchentes. Compondo uma comunidade singular de arbustos e arvoretas pequenas, geralmente são conhecidas pelos nomes de “sarandi” ou “amarilho”, e apresentam ampla distribuição geográfica no Estado do Rio Grande do Sul. Outra característica dessa comunidade é o denso sistema radicular, sendo também todas estas espécies de pequeno porte, com exceção da última, possuindo caules delgados e flexíveis, morfologicamente adequados à reofilía. Sutili et al. (2004) realizaram um experimento para testar a eficiência na utilização de duas espécies nativas do Rio Grande do Sul em um ambiente de margem. Os autores testaram a capacidade de brotação de estacas produzidas a partir de três porções do ramo (ponta, meio e base) das duas espécies, plantadas em faixas, em diferentes posições na margem de um curso de água. A resposta das duas espécies foi bastante parecida, embora o Sarandi-branco tenha apresentado um número total de estacas pegas (vivas), ligeiramente maiores que o do vime, após 60 dias. Ambas as espécies tiveram um desenvolvimento mais adequado quando foram utilizadas estacas produzidas a partir da base dos ramos, portanto, mais grossas. Quanto à posição em relação ao nível da água, independentemente da origem (base, meio ou ponta) do material vegetal, nota-se que, para o Sarandi-branco e para o Vime, a proximidade com a linha de água teve influência positiva para o índice de pega. Outra espécie indicada para esses ambientes é a espécie Sebastiana schottiana, conhecido no Rio Grande do Sul como Sarandi-negro, Espinho-de-olho, Sarandi vermelho ou
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Branquilho. O Branquilho cresce à margem de rios e até mesmo de cachoeiras. Como espécie reófila, assume grande importância ecológica, auxiliando na fixação de barrancos e na perenização dos cursos de água. Marchiori (2000) descreve a espécie como: arbusto totalmente glabro, de 3 a 4 metros de altura, com ramos longos, pouco ramificados, espinescentes e muito flexíveis. Sutili (2005), ainda afirma que é preciso ter em mente, que as obras de bioengenharia não alcançam sua total efetividade logo após a implantação. Primeiro, há que se aguardar a pega e o desenvolvimento radicial e aéreo das plantas. Nesta fase, podem ser necessárias intervenções de reposição vegetal e/ou tratos culturais. Somente após a fase de implantação, cuja duração depende de diversos fatores, é que as obras começam a desempenhar integralmente sua ação corretiva e duradoura sobre o problema que se pretende solucionar. 3. RESULTADOS Como o objetivo da proposta de renaturalização visa o redirecionamento do fluxo da água do canal retificado para os meandros ativos, buscamos técnicas que proporcionariam esse redirecionamento sem interromper o fluxo de água em sua totalidade, permitindo o processo de renaturalização e reconexão dos ambientes de forma gradual e contínua. Através da análise de imagens históricas e de satélite, resultantes de estudos anteriores, foram selecionados 4 pontos (Figura 5) para instalação das estruturas de bioengenharia, por possuírem potencial de renaturalização confirmado em visitas a campo.
Figura 5 – A: Localização dos pontos selecionados para instalação do experimento de renaturalização; B: Área da reserva municipal de Gravataí, em implantação.
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Para o ponto 1 (Lat. 30º0’26.67”S e Long. 50º53’49.83”O), selecionou-se a técnica de bioengenharia de trança-viva que consiste na formação de “tranças” de material vegetal envoltos entre troncos de madeira que podem ser tanto vivos ou inertes.
Figura 6 – Ponto 1, em vermelho local para construção da trança-viva e em amarelo local das sacas de areia para redirecionamento do fluxo.
Deverão ser utilizados troncos de madeira (eucalipto/pinus) de 1 a 3 metros, e galhos de árvores dando preferência ao Salix Rubens devida a resistência e flexibilidade dos seus galhos. A trança-viva auxiliará na consolidação da condução do fluxo do rio para os meandros. No local traçado em amarelo deverão ser colocadas sacas de areia protegidas por troncos de madeira, para redirecionamento do fluxo do canal aos meandros.
Figura 7 - Técnicas de trança-viva aplicada a cursos d’água. Fonte: Engenharia Natural, 2007.
Para os demais pontos 2 (Lat. 30º0’2.44”S e Long. 50º54’14.67”O), 3 (Lat. 300’16.83”S e Long. 50º54’21.92”O) e 4 (300’33.33”S e Long. 50º52’2.94”O), foi selecionada a técnica de bioengenharia de paliçadas, com o objetivo de impedir o fluxo pelos canais de irrigação abandonados, favorecendo a passagem de água pelos meandros e sua reconexão na planície de inundação.
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Figura 8 – Pontos 2, 3 e 4, local para colocação de paliçadas.
Figura 9 – Técnicas de paliçada em cursos d’água. Fonte: Engenharia Natural, 2007.
4. CONCLUSÕES Os locais e as técnicas selecionadas buscam somar e embasar uma série de estudos que vem sendo desenvolvidos na região da Bacia Hidrográfica do Rio Gravataí. A bioengenharia tem se demonstrado muito eficiente em projetos de renaturalização de cursos da água. Apesar de ser
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um tema ainda recente no Brasil, a renaturalização surge como uma alternativa sustentável e de baixo custo para mitigação dos impactos de obras de canalização não cimentadas. A renaturalização de rios originalmente meandrantes e posteriormente canalizados consiste em melhorar os raios de curvatura do rio retificado devolvendo o equilíbrio ecológico para o ecossistema, diminuindo a velocidade de escoamento do fluxo da água através das curvas. Aumentando assim a biodiversidade e proporcionando a recuperação da zona de amortecimento de cheias, diminuindo as inundações a jusante. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BINDER, W. Rios e Córregos, Preservar - Conservar – Renaturalizar: A Recuperação de Rios, Possibilidades e Limites da Engenharia Ambiental. SEMADS: Rio de Janeiro, 2001. BRENNER, V. C. e GUASSELLI, L. A. Índice de diferença normalizada da água (NDWI) para identificação de meandros ativos no leito do canal do rio Gravataí/RS - Brasil. In: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto (SBSR). João Pessoa. Anais... São José dos Campos: INPE, p. 3693-3699, 2015. DURLO, M. A.; SUTILI, F. J. Bioengenharia: Manejo biotécnico de cursos de água. Porto Alegre: EST Edições. 2005. ENGENHARIA NATURAL. Obras de bioengenharia de solos. Santa Maria, 2007. Disponível em <http://bioengenhariadesolos.blogspot.com.br/>. Acesso em: jul de 2015. FUNDAÇÃO ZOOBOTÂNICA DO RIO GRANDE DO SUL. Diagnóstico do meio biótico (vegetação, aracnofauna e avifauna) e mapeamento da cobertura do solo da bacia hidrográfica do rio Gravataí. MUSEU DE CIÊNCIAS NATURAIS. Porto Alegre, p. 118. 2001. MARCHIORI, J. C. Dendrologia das Angiospermas – das Bixáceas às Rosáceas. Santa Maria: Ed. da UFSM, 2000. RICHTER, B. D.; MATHEWS, R.; HARRISON, D. L.; WIGINGTON, R. Ecologically sustainable water management: managing river flows for ecological integrity. Ecological Applications, 2003. SUTILI, F. J. et al. Potencial biotécnico do sarandi-branco (Phyllanthus sellowianus Müll. Arg.) e vime (Salix viminalis L.) para revegetação de margens de cursos de água. Ciência Florestal, vol. 14, n. 1, 2004. SUTILI, F. J. Bioengenharia de solos no âmbito fluvial do sul do Brasil. Tese (Doutorado em Bioengenharia de Solos e Planejamento da Paisagem). Universidade Rural de Viena. Viena, 2007. SUTILI, F. J. Manejo biotécnico do arroio Guarda-Mor: princípios, processos e práticas. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2005. VERÓL, A. P. Requalificação fluvial integrada ao manejo de águas urbanas para cidades mais resilientes. Tese (Doutorado em Engenharia Civil). COPPE. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013.