Após a Revolução Industrial, o avanço das atividades agrícolas sobre áreas naturais e o aumento populacional nas áreas urbanas fizeram com que as atividades humanas se intensificassem, comprometendo de forma mais intensa a qualidade e quantidade dos recursos naturais. No Brasil, essas alterações têm sido observadas em diversos biomas, mas de uma forma peculiar nas áreas de Cerrado. Com os movimentos de ocupação das áreas centrais do país, especialmente no Centro-Oeste, novos aglomerados urbanos foram surgindo. A própria mudança da capital para o interior do país, com a construção de Brasília, fez com que extensas áreas de Cerrado dessem lugar a aglomerados urbanos, além de incentivar os plantios de monoculturas e o avanço das pastagens. Isso gerou uma alteração na dinâmica ambiental existente, especialmente devido à ocupação de áreas próximas aos cursos d'água e áreas de matas ciliares, comprometendo a qualidade e quantidade dos corpos hídricos.

O avanço do agronegócio pelas áreas de Cerrado provocou mudanças na paisagem e uma série de impactos socioeconômicos e ambientais que culminaram na degradação dos recursos (Cunha et al., 2008; Dutra; Souza, 2022). A exploração desenfreada do potencial ecológico dessas paisagens contribuiu para o aumento de sua fragilidade ambiental, com perda de biodiversidade e intensificação de processos morfogenéticos distintos. Isso indica que os modelos econômicos e produtivos adotados não são sustentáveis ou não estão sendo aplicados corretamente, gerando impactos sociais e ambientais na paisagem.

A paisagem é um conjunto de formas resultante das relações entre o meio antrópico e o meio natural. Esse processo contínuo de transformações é reflexo das complexas inter-relações entre os componentes presentes no meio (Bolós, 1981). Assim, a paisagem é uma síntese entre os aspectos físicos e sociais, sendo vista como uma unidade essencial para o desenvolvimento de pesquisas aplicadas que visem à manutenção dos recursos naturais (Guerra; Marçal, 2006).

A bacia hidrográfica, vista como unidade de análise, é um sistema em que há a integração de fatores ecológicos, socioeconômicos e culturais. Essa maior proximidade entre os fatores que compõem um mesmo sistema tende a indicar uma maior similaridade entre os processos existentes (Tobler, 1979). Assim, a adoção do conceito de bacia hidrográfica para o planejamento ambiental é um importante instrumento para a avaliação do ambiente, proporcionando melhores formas de manejo dos recursos naturais na bacia.

O entendimento da combinação de fatores e elementos naturais que compõem uma bacia hidrográfica é o que pode garantir a fragilidade ou potencialidade para as atividades voltadas à exploração, seja para a agricultura, pecuária, turismo, reflorestamento, entre outros. O uso sustentável dos recursos naturais, especialmente do solo e da água, constitui um tema de crescente relevância, devido ao aumento e à intensidade das atividades antrópicas. Consequentemente, cresce a preocupação com fatores que afetam a qualidade desses recursos (Araújo et al., 2007).

Com o intuito de subsidiar o planejamento ambiental de áreas que sofreram alterações ambientais, esta pesquisa objetivou produzir o mapa síntese da vulnerabilidade natural à perda de solo e da fragilidade ambiental da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Santa Rita (BHRSR), localizada entre o Distrito Federal e o município goiano de Formosa, a partir de abordagens baseadas nos estudos integrados da paisagem desenvolvidos no Brasil (Ross, 1994; Crepani et al., 2001).

A BHRSR, inserida na região Centro-Oeste do país em área de Cerrado, é uma bacia com aproximadamente 10.000 hectares que não foge à realidade apresentada. Desde a década de 1960, tem-se observado o avanço das atividades agrossilvipastoris com redução da vegetação nativa, contribuindo para o desaparecimento da fauna e flora locais, além do aumento dos processos erosivos. Inserida na Alta Bacia do Rio Preto, a BHRSR compreende parte do Distrito Federal (Região Administrativa de Planaltina) e do estado de Goiás (município de Formosa), como pode ser observado na Figura 1.

Figura 1– Figura 1– Mapa de localização da área de estudo Figura 1– Mapa de localização da área de estudo Fonte: Autores (2023).

Os dados geocartográficos necessários à pesquisa foram compilados do site do Sistema Estadual de Geoinformação de Goiás (SIEG), incluindo geologia, geomorfologia, clima e classes de solos. Os dados de uso e ocupação do solo foram extraídos da coleção do Projeto MapBiomas (Mapeamento Anual da Cobertura e Uso do Solo no Brasil – Coleção 5) do ano de 1985 e 2018. Todos os dados vetoriais foram projetados para o Datum SIRGAS 2000 – zona 23S e passaram por conferência topológica, por meio da ferramenta Topology, a fim de evitar sobreposição e/ou áreas vazias. Já os dados de declividade e hipsometria foram gerados a partir do Modelo Digital de Elevação (MDE) disponibilizado pelo projeto TOPODATA com resolução espacial de 30 metros, interpolados, da folha 15S_48, dados oriundos do Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Todos os processamentos foram realizados no software ArcGis 10.3 e QGIS 3.16. Os trabalhos de campo para reconhecimento da área, registro fotográfico e checagem de dados ocorreram nos meses de janeiro, abril, julho e outubro de 2019.

A metodologia utilizada para elaboração da carta de vulnerabilidade seguiu o que foi preconizado por Crepani et al. (2001). Essa metodologia foi utilizada para elaboração do Zoneamento Ecológico-Econômico da Amazônia Legal (ZEE) e pode ser aplicada a outras regiões do país. A proposta foi desenvolvida a partir do conceito de Ecodinâmica (Tricart, 1977) e da potencialidade dos estudos integrados da paisagem. O modelo é aplicado individualmente aos temas/elementos do meio físico, como geologia, geomorfologia, solos, vegetação e clima, que compõem cada unidade territorial básica. Posteriormente, cada unidade recebe um valor final resultante da média aritmética dos valores individuais (Equação 1), que busca representar a posição dessa unidade na escala de vulnerabilidade natural à perda de solo (Crepani et al., 2001):

Em que:

V = Vulnerabilidade;

G = vulnerabilidade para Geologia;

R = vulnerabilidade para Geomorfologia;

S = vulnerabilidade para Solos;

Vg = vulnerabilidade para Vegetação;

C = vulnerabilidade para Clima.

A obtenção da vulnerabilidade para geomorfologia foi realizada por meio da álgebra dos mapas de vulnerabilidades, atribuindo-se graus de dissecação, amplitude altimétrica e declividade, conforme proposto por Crepani et al. (2001). Os graus de dissecação do relevo e amplitude altimétrica foram obtidos conforme proposto por Guimarães et al. (2017), em que os autores apresentam de forma sistematizada como obter o mapa da vulnerabilidade geomorfológica de forma automática para o modelo proposto por Crepani et al. (2001). O mapa final de vulnerabilidade geomorfológica é obtido por meio da Equação 2:

Em que:

R = vulnerabilidade para geomorfologia;

G = vulnerabilidade atribuída ao grau de dissecação do relevo;

A = vulnerabilidade atribuída à amplitude altimétrica;

D = vulnerabilidade atribuída à declividade.

Dessa forma, foram atribuídos valores às categorias morfodinâmicas, conforme o Quadro 1.

Quadro 1 – Quadro 1 – Escala de vulnerabilidade das Unidades Territoriais Básicas Quadro 1 – Escala de vulnerabilidade das Unidades Territoriais Básicas Fonte: Crepani et al. (2001).

A determinação da fragilidade ambiental da Bacia seguiu os preceitos de Ross (1994), ponderando o nível de fragilidade de cada atributo ambiental. Para isso, foi necessária a avaliação de forma integrada das variáveis ambientais, observando as funcionalidades dos sistemas ambientais e os fluxos de matéria e energia. Foram utilizadas informações da geomorfologia, clima, tipos de solos e uso do solo.

A obtenção da fragilidade geomorfológica ocorreu conforme descrito por Ross (1994), o qual considera, para a escala de análise deste trabalho, o Índice de Dissecação do Relevo. Esse índice foi obtido em uma matriz que pondera a relação entre o grau de entalhamento dos vales e a dimensão interfluvial dos cursos d’agua da bacia hidrográfica. Os valores de entalhamento e dimensão interfluvial foram gerados com base nas informações extraídas do Modelo Digital de Elevação (MDE), utilizando dados do SRTM e de forma automática como proposto por Guimarães et al., (2017), que demonstram como fazer em um Sistema de Informação Geográfica (SIG), o mapa de fragilidade da geomorfologia preconizado por Ross (1994). No Quadro 2, podem-se verificar os elementos do meio físico utilizados na análise proposta por Ross (1994).

Quadro 2 – Quadro 2 – Elementos utilizados na análise da fragilidade ambiental

Componentes de análise da fragilidade ambiental	Elementos
Geomorfologia	Índice de Dissecação do Relevo
Solo	Classes de solo
Clima	Distribuição anual das chuvas
Cobertura do solo	Usos da terra e densidade da cobertura vegetal

Fonte: Adaptado de Amaral e Ross (2009).

O mapa da fragilidade natural foi elaborado pelo cruzamento de informações relativas às classes de fragilidade da geomorfologia, clima e solos da bacia. Já o mapa de fragilidade ambiental foi elaborado por meio da relação entre as informações resultantes da fragilidade natural com as informações das classes de fragilidade do uso e ocupação da terra. Ambos representam os cenários de fragilidade da bacia e seguiram o que é descrito nos trabalhos de Franco et al., (2011) e Gomes (2013) nas Equações 3 e 4:

Em que:

FN = fragilidade natural;

FA = fragilidade ambiental;

R = fragilidade da geomorfologia;

CL = fragilidade do clima;

S = fragilidade atribuída aos tipos de solos;

UO = fragilidade dos usos do solo.

Para cada atributo ambiental foram aplicados os parâmetros do Quadro 3.

Quadro 3 – Quadro 3 – Pesos atribuídos para as diferentes classes de fragilidade

Classes de Fragilidade	Valor Numérico
Muito Baixa	1
Baixa	2
Média	3
Forte	4
Muito Forte	5

Fonte: Ross (1994).

A BHRSR está inserida na zona externa da Faixa Brasília (Pimentel et al. 2004), caracterizada pelos movimentos de empurrões e por dobras formadas pela convergência dos blocos Amazônia, São Francisco-Congo e Paranapanema, além de blocos alóctones menores que ocorreram na amalgamação do supercontinente Gondwana (Pimentel, 2016), no Neoproterozoico durante a orogênese Brasiliana. Entre as unidades da Faixa Brasília, na bacia são encontradas seções dos grupos Bambuí e Paranoá de idade Proterozoica, Coberturas Detrito-Lateríticas, bem como depósitos aluvionares mais recentes (Figura 2).

Figura 2 Figura 2 Geologia da BHRSR Figura 2 Geologia da BHRSR Fonte: Os autores (2023).

A principal unidade da bacia são as Coberturas Detrito-Lateríticas ferruginosas, de idade Cenozoica, que recobrem quase toda a margem direita, além de seções nos divisores de água ao oeste. Nessas, podem ser encontradas desde camadas síltico-argilosas a cascalhos finos que deram origem aos Latossolos Vermelhos.

O Grupo Bambuí é representado pelo Paraopeba, segunda unidade geológica de maior área (36,28 km²), que acompanha todo o canal do Ribeirão Santa Rita. O Paraopeba é um conjunto de rochas pelitocarbonatadas dispostas em uma combinação estratigráfica de fácieis fissurais pelíticas com fácies cársticas (Vasconcelos, 2014). As principais rochas são de origem clastoquímicas, como calcarenitos, dolomitos, folhelhos, siltitos e argilitos.

O Grupo Paranoá ocorre em uma faixa em forma de arco na cabeceira principal do Santa Rita, estando exposto na região no centro de anticlinais inversos de flancos falhados (Alvarenga et al., 2007). Na paisagem da Bacia, essa unidade está associada a relevos mais movimentados e a solos com horizonte plíntico. Esse grupo corresponde a uma sucessão psamo-pelito-carbonatada formada em uma sedimentação deltaica costeira de um mar epicontinental (Alvarenga et al., 2007).

A menor unidade geológica da bacia são os depósitos aluvionares que ocorrem em um trecho reduzido próximo à Lagoa Feia. Suas características estão ligadas ao transporte de materiais das áreas mais altas para as mais baixas da Bacia Hidrográfica. Nessa unidade, são encontrados materiais pouco consolidados de granulometria variada, desde argilosos até cascalhos finos.

O diagnóstico do meio físico possibilitou a obtenção de informações ambientais essenciais para a elaboração dos mapas de vulnerabilidade natural à perda de solo e fragilidade ambiental da Bacia. As condições edafoclimáticas da área foram favoráveis para a implantação de pastagens e culturas de grãos, conforme evidenciado pelo mapeamento do uso da terra em 1985, que já indicava a predominância dessas atividades agropastoris. Comparando com o mapa de 2018, observa-se ainda a substituição de áreas de pastagem por culturas de grãos.

Os mapas de vulnerabilidade e fragilidade produzidos revelam a complexidade na criação de modelos matemáticos para os processos na bacia hidrográfica. Os dois modelos utilizados apresentaram resultados distintos para as classes de vulnerabilidade e fragilidade, devido às suas diferenças nos procedimentos técnico-operacionais, variáveis ambientais e valores empíricos adotados. Ambos os métodos indicam que a maior parte da BHRSR possui um grau médio de vulnerabilidade e fragilidade.

Por fim, tornou-se evidente que os dois métodos são importantes para diferentes análises espaciais da realidade e para a criação de modelos que visam identificar vulnerabilidades e potencialidades dos ambientes naturais e antropizados, fornecendo informações essenciais para o planejamento ambiental. Isso reforça a importância não de determinar qual modelo é melhor, mas sim de destacar a necessidade de considerar as especificidades de cada bacia e o conjunto de dados disponíveis. A modelagem reflete diretamente as informações utilizadas, sofrendo forte influência da escala dos dados.