O Ponto de Cachoeira - Cataratas do Iguaçu

Ponto de Cachoeira ou "knickpoint" é definido como uma região ao longo do perfil longitudinal de um rio, caracterizada por uma acentuada declividade. De um modo geral um ponto de cachoeira se origina como consequencia de algum evento a jusante de um rio, e se propaga a montante, comunicando um sinal de erosão através  da rede fluvial constituída pelo canal principal e seus tributários. Uma queda do nível de base é uma dos principais processos que conduzem à formação de um "ponto de cachoeira". Este é um conceito importante na estratigrafia de sequências, pois a propagação à montante do "ponto de cachoeira", é o que termina originando os vales incisos, principalmente quando o nível do mar cai abaixo da quebra da plataforma.

As cataratas do Iguaçu são  um exemplo de "ponto de cachoeira". Um dos principais pontos turísticos do Brasil que eu tive a oportunidade de visitar por ocasião do encontro da AGU (American Geophysical Union) onde apresentei um trabalho relacionado sobre o tema.

Cataratas do Iguaçu - lado brasileiro

Fiz uma pequena busca na internet para tentar descobrir a sua origem sem sucesso. Os portais turísticos mencionam que as cataratas tem cerca de 150 milhões de anos. Na realidade esta é a idade dos basaltos da bacia do Paraná. Até mesmo o trabalho de Salamuni et al (2002) que descreve o Sitio Geológico e Paleontológico do Brasil 011 (O Parque Nacional do Iguaçu) (Link) não faz qualquer menção à origem da cachoeira.

Cataratas do Iguaçu - reparem como o rio Iguaçu é anormalmente largo em comparação com as cataratas.

Vista aérea das cataratas do Iguaçu (Foto de Zig Kock). Observem como o rio Iguaçu é encaixado a jusante das cataratas.

Vista aérea das cataratas do Iguaçu (Foto de Zig Kock). Ao fundo o Rio Iguaçu.

Este DEM (Digital Elevation Model) da região mostra o rio Iguaçu descrevendo amplos meandros, as cataratas e o lago de Itaipu no rio Paraná. Observem que o rio Paraná a jusante da barragem é muito estreito e encaixado, o mesmo acontecendo como o rio Iguaçu a jusante das cataratas. 

 Vista do rio Paraná à jusante da represa de Itaipú. Observar como o rio é encaixado.

 Represa de Itaipú

Como o rio Paraná desagua no rio da Prata, é provavel que o recuo do ponto de cachoeira no rio Iguaçu, seja resultado de algum processo de queda do nivel de base desde o Mioceno médio no rio da Prata. Se alguém souber de algum trabalho que detalhe esta história mande a referência.

Paisagens

A motivação para esta postagem se origina de um livro/relatório recentemente publicado pela National Academy of Sciences intitulado "Landscapes on the Edge: New Horizons for Research on Earth's Surface"

Relatório lançado em novembro 2009 pela Academia Nacional de Ciências Americana

Processos químicos, físicos, biológicos e humanos constantemente remodelam a superfície da Terra. Este relatório estabeleceu 09 desafios fundamentais a serem perseguidos, no estudo das paisagens:


1. O que o passado do nosso planeta nos informa sobre o seu futuro?
2. Como as paisagens do planeta se formam e o que elas nos dizem sobre os processos terrestres?
3. Como as paisagens do planeta registram o clima e a tectônica da Terra?
4. Como as reações biogeoquímicas na superficie da Terra respondem a e modelam as paisagens terrestres?
5. Quais as leis de transporte que governam a evolução da superfície terrestre?
6. Como os ecossistemas e paisagens co-evoluem?
7. O que controla a resiliência das paisagens às mudanças?
8. Como a superfície da Terra irá evoluir durante o Antropoceno?
9. Como as geociências podem contribuir para a manutenção de uma superfície terrestre sustentavel?


Antigamente o estudo das paisagens era uma espécie de predicamento da Geomorfologia, que os geógrafos consideravam como uma sub-disciplina da seu campo de atuação. Hoje é uma atividade que não pode mais ficar restrita a um único campo disciplinar. Os progressos recentes no estudo das paisagens resultaram da introdução de novas tecnologias como traços de fissão, isótopos cosmogênicos (Berilio-10), modelos numéricos do terreno detalhados como o STRM (Shuttle Radar Topography Mission), o LIDAR (LIght Detection and Ranging) e a batimetria multi-feixe dentre outros. Estas novas tecnologias permitiram analizar as paisagens terrestres e marinhas e seus processos com um nível de detalhe nunca antes alcançado. Vejam alguns exemplos abaixo.

Observem o incrivel nível de detalhe deste MNT (produzido com LIDAR ) de um rio meandrante cortando paleo-linhas de costa (Fonte: link)

Modelo Numérico do Terreno SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) para o Delta do Rio Doce (ES-Brasil). As principais feições da planície deltáica são prontamente reconhecidas pela sua elevação (áreas em azul são as mais baixas, em verde escuro-cinza as mais altas)

Os modelos númericos do terreno SRTM resultaram em uma série de novas abordagens para o estudo das paisagens terrestre. Um exemplo baiano: na cidade de Salvador descobrimos uma falha, batizada de Falha do Iguatemi, até então não mapeada usando o MNT SRTM (veja abaixo). A descoberta desta falha serviu inclusive de motivação para re-avalição do mapeamento geológico da cidade.

Modelo Numérico do Terreno de Salvador mostrando a Falha do Iguatemi. Os tons de marron representam as áreas mais altas, o verde claro as áreas mais baixas. (Para o trabalho completo use este Link).

Modelos numéricos e imageamentos fotográficos de detalhe, agora estão disponíveis para outros planetas como Marte e Venus, possibilitando inferências sobre a evolução das paisagens nestes planetas, seus processos e sua história tectônica.

Marte: Valles Marineris iniciou sua formação ao longo de falhas geológicas cerca de 3.5 bilhões de anos atrás. Posteriormente deslizamentos e ação da água resultaram no alargamento do vale inicial. Fonte: NASA

Ravinas na superficie de Marte. Observar os blocos soltos de rocha sobre o terreno (Fonte HIRESE-Universidade do Arizona)

Marte: interior de uma cratera de impacto na região conhecida como Meridiani Planum, preenchida por rochas sedimentares depositadas pela ação da água e do vento, que foram posteriormente erodidas, fazendo aflorar o acamamento das rochas. Observar as dunas ativas. (Fonte: HIRESE-Universidade do Arizona)

Marte: Dunas ativas no fundo de uma cratera de impacto (Fonte: HIRESE-Universidade do Arizona)

Na geologia marinha, a popularização dos levantamentos multi-feixe, resultou na produção de modelos numéricos do terreno dos fundos marinhos extremamente detalhados, os quais quando combinados com os dados da intensidade da reverberação acústica, revolucionaram o mapeamento destas regiões e dos habitats associados, assim como a compreensão dos processos atuantes no seu modelado.

Batimetria Muitifeixe da região de La Jolla, California, integrada a área continental (Fonte: Dartnell, Peter, Normark, William R., Driscoll, Neal W., Babcock, Jeffrey M., Gardner, James V., Kvitek, Rikk G., and Iampietro, Pat J., 2007, Multibeam bathymetry and selected perspective views offshore San Diego, California: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Map 2959, 2 sheets. http://pubs.usgs.gov/sim/2007/2959).

Paisagens compreendem as feições visiveis da superficie terrestre (continentes + oceanos), incluindo o relevo, os elementos vivos e outros elementos abstratos como o som, a iluminação, o clima e os elementos humanos. Nos oceanos onde a penetração da luz é deficiente, o som é por assim dizer a principal fonte de "iluminação". Isto diz respeito não só às técnicas de imageamento do fundo do mar, onde a tecnologia é baseada nas ondas sonoras, como também para os próprios organismos marinhos que utilizam ativamente as ondas sonoras. Fala-se inclusive em uma paisagem sonora (soundscape) que auxilia larvas de organismo recifais a localizarem os recifes com base no "coro" emitido pelos mesmos (vejam o trabalho recente de R. Fay: Soundscapes and the sense of hearing of fishes).


O conhecimento detalhado das paisagens foi extremamente importante para os nossos ancestrais, que nela viviam inseridos, e que dela dependiam para a sua sobrevivência. Hoje nossa relação com as paisagens é fotográfica. Não vivemos mais inseridos nelas, mas fora. Entretanto, a compreensão do significado das paisagens (terrestres, marinhas, planetárias, sonoras etc), seus processos e seus recursos, volta a ser mais uma vez fundamental para a sustentabilidade do planeta e da nossa sobrevivência futura.