01 Fundamentos

Noções de Equilíbrio em Geomorfologia

- o equilíbrio em um sistema consiste no pleno ajustamento entre:

- processos (eventos) e formas (dimensões geométricas)

- elementos materiais (matéria) e motrizes (energia)

- variáveis internas e condições externas

Referência

para estudo da aula

Capítulo 1

CHRISTOFOLETTI, A.

Geomorfologia.

São Paulo: Edgar Blucher, 1980.

Noções de Equilíbrio em Geomorfologia

- as condições internas e externas do ambiente controlam o fluxo de matéria e energia nos sistemas

- quando tais condições se tornam constantes, as formas e processos tendem à estabilidade, à um estado estacionário (steady state)

- exemplo:

- condições climáticas, litológicas e biogeográficas, entre outras, determinam o padrão de drenagem em uma área;

- enquanto tais condições permanecerem constantes, o padrão de drenagem permanecerá em equilíbrio

- em sistemas de processos e repostas podem ocorrer os seguintes mecanismos de retroalimentação:

- direta, permuta de matéria e energia entre 2 variáveis

- em circuito, permuta de matéria e energia entre mais de 2 variáveis

- negativa, tende a um reequilíbrio (estável, energia diminui)

- ex.: maior precipitação, aumento da vazão no canal, maior erosão, alargamento do canal, diminuição da vazão no canal

- positiva, tende a um desequilíbrio (instável, energia aumenta)

- ex.: desmatamento diminui a infiltração e aumenta o escoamento, que aumenta a erosão e diminui a infiltração

Noções de Equilíbrio em Geomorfologia

- o fluxo de matéria e energia em geosistemas são flutuantes devido a sazonalidade dos processos (diferentes estações)

- as flutuações resultam em um equilíbrio dinâmico; o valor das variáveis oscila dentro de uma amplitude de variação, mas com média estável

- exemplo:

- o transporte de sedimentos por um rio pode variar de um dia para outro, mas o valor médio em um determinado período de tempo permanece constante

Noções de Equilíbrio em Geomorfologia

exercícios de avaliação

- se as condições flutuam dentro dos limites da amplitude de variação, o sistema absorve as flutuações e permanece em equilíbrio

- se as condições variarem para além desses limites, o sistema é desequilibrado

- então, quando as condições voltarem a variação normal, o sistema poderá:

- retornar ao equilíbrio original (oscilação dentro de um limite elástico)

- alcançar um novo ponto de equilíbrio (oscilação dentro de um limite plástico)

- as transformações de um ponto de equilíbrio para outro correspondem a evolução do sistema ao longo de uma escala temporal

Classificação dos Sistemas em Geomorfologia

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Controladores do Sistema Geomorfológico

- o sistema geomorfológico tem como principais antecedentes controladores:

- sistema climático, através da temperatura, umidade, movimentos atmosféricos, provêm elementos motrizes (energia) que alimentam os processos

- sistema biográfico, através da fauna e da flora, interfere na intensidade dos processos, fluxos de matéria e de energia

- sistema geológico, através da disposição e variação litológica, provêm o elemento material, constituindo fator passivo sobre o qual atuam os processos

- sistema antrópico, através da ação humana, responsável por interferências nos fluxos de matéria e energia, modificando o equílibrio do sistema controlado

- sistemas de processos e respostas, compostos pela combinação de sistemas morfológicos (forma) e sistemas em sequência (processo), onde alterações no processo resultam em alterações da forma

- sistemas controlados, consistem em sistemas de processos e repostas sob intervenção humana (causa-efeito), tendo como:

- causa a interferência em variáveis que regulam o fluxo de matéria e energia (ex.: desmatamento)

- efeito o aumento da complexidade do sistema e o seu desequilíbrio (ex.: perda de biodiversidade)

Classificação dos Sistemas em Geomorfologia

- a apesar da identificação de sistemas antecedentes e subsequentes, não ocorre um desencadeamento sequencial linear, há retroalimentação

- através da retroalimentação (feedback) o subsequente exerce influência sobre o antecedente, interagindo no universo de sistemas

- a análise do sistema deve considerar aspectos como a escala, a matéria, a energia e a estrutura

- a escala define a unidade básica de análise (o elemento). Por exemplo:

- em menor escala: o rio é um sistema, e a água um de seus elementos

- em maior escala: o rio é um elemento (ou subsistema) do sistema hidrográfico

- com base na funcionalidade, os sistemas são classificados em:

- sistemas isolados, não recebem matéria, nem energia dos demais sistemas em seu universo

- sistemas não-isolados, se relacionam com os demais sistemas em seu universo, trocando matéria e/ou energia, sendo:

- fechados, com troca de energia, mas não de matéria

- abertos, com troca de energia e de matéria

- com base na estrutura, os sistemas são classificados:

- sistemas morfológicos, compostos apenas pela associação de propriedades relacionadas a forma (tamanho, densidade, declividade etc.)

- sistemas em sequência, compostos por uma cadeia de subsistemas, atribuídos de dimensão espacial e localização geográfica

Conceitos básicos

Geomorfologia

estudo das formas do relevo

Relevo

expressão espacial da topografia

Topografia

superfície do terreno que compõe a paisagem

Paisagem

configuração visível do relevo

- a matéria corresponde ao elemento material movimentado através do sistema (exemplo: elemento água em um sistema hidrológico)

- a energia corresponde ao elemento motriz (cinético e potencial) que provê movimento e posição para a matéria no sistema

- a estrutura corresponde ao arranjo e interrelação dos elementos (materiais e motrizes) no sistema

- a estrutura deve ser analisada considerando três caraterísticas principais: tamanho, correlação e causalidade

Conceitos básicos

estrutura deve ser analisada considerando três caraterísticas principais: tamanho, correlação e causalidade

- o tamanho do sistema é dimensionado com base no espaço-fase, i.e, o número de variáveis que o compõem (uni, bi, tri ou n-dimensional)

- a correlação no sistema refere-se a associação entre variáveis ou conjunto de variáveis, medida por:

- correlação simples, entre duas variáveis;

- correlação canônica, entre dois conjuntos variáveis;

- a causalidade consiste na relação de dependência entre os fatores (variáveis controladoras) e a variável resposta (controlada), dada por:

- análise de regressão, simples, múltipla, logística etc.

Sistema Geomorfológico

conjunto de elementos e das relações entre si e entre seus atributos (formas e processos)

Processo Geomorfológico

sequência de eventos que transformam expressão espacial da topografia (erosão, sedimentação etc.)

exercícios de diagnóstico

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Introdução a correlação

Definição

Evolução conjunta de duas ou mais variáveis no tempo.

Exemplo

Ganho de peso relacionado ao aumento da altura com o passar dos anos.

Sistemas em Geomorfologia

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Fundamentos gerais da

Geomorfologia

- um sistema é composto por elementos (exemplo: solo), atributos dos elementos (exemplo: textura), e processos(exemplo: erosão)

- sistemas geomorfológicos são abertos, i.e., interagem com influências mútuas, em um universo de sistemas (acedentes e subsequentes)

- antecedente é o sistema cujos processos afetam a configuração do sistema em análise, causa transformações

- subsequente é o sistema afetado, aquele que sofre transformações em seus processos e configuração

Prof. Dr. Adriano Bressane

Departamento de Engenharia Ambiental

Universidade Estadual Paulista