DEGEO - Departamento de Geologia
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Item A hydroelectric dam borrow pit rehabilitation. Two decades after the project, what went wrong?(2021) Souza, Yuri Andrade Figueiredo de; Leite, Mariangela Garcia Praça; Fujaco, Maria Augusta GonçalvesAlthough environmental rehabilitation projects that did not succeed are not uncommon, there are few research papers that deal with the subject. Works on the rehabilitation of borrow pits are even more rare. In an attempt to fulfill some gaps, the present study sought to evaluate the effectiveness of a program for the restoration of a clay borrow pit used for the construction of a hydroelectric plant, twenty years after its execution. In order to assess the current degradation stage and to identify the possible errors of this intervention, the area was mapped using an unmanned aerial vehicle, which allowed the identification of the remaining physical structures, dimensioning of the actual degraded area and characterization of vegetation cover and types of exposed soil. Physical and chemical parameters of the degraded area soils were compared to those of a contiguous preserved area, which was used as a control. Soils of the degraded area are significantly more compacted (with significant reduction in macroporosity) and depleted in organic matter and nutrients. The results showed that the methodologies used in the rehabilitation project were not sufficient to recover the resilience of a deeply degraded ecosystem. The long- term success of a rehabilitation project is only possible with the guarantee of the ecological sustainability of the area, which is largely related to the restoration of soil ecological processes. Most of the time, this cannot be achieved with the simple use of classical erosion control and revegetation techniques and without the addition of sediment material to aid the process.Item Influência de projetos de reflorestamento de matas ciliares no controle/mitigação da erosão por ondas em reservatórios.(2021) Silva, Paola de Oliveira; Leite, Mariangela Garcia Praça; Costa, Adivane Terezinha; Fujaco, Maria Augusta GonçalvesA erosão por ondas em reservatórios está entre os processos que mais remodelam suas margens e promovem seu assorea- mento. A continuidade destes processos causa inúmeros problemas não só ambientais, mas também econômicos. Infeliz- mente, poucos são os trabalhos e modelos que tratam do assunto e a maioria deles usa um número restrito de parâmetros em suas análises. Uma das variáveis menos utilizada é a presença/tipo de vegetação, provavelmente pela dificuldade em se estimar seu impacto direto. Para se avaliar a influência da existência de matas ciliares em diferentes estágios sucessionais sobre a erosão por ondas em reservatórios, quatro áreas com diferentes usos e idades de reflorestamento tiveram ventos e ondas monitorados durante um ano e meio, incluindo feições erosivas e recuos de margens medidos, além de solos e se- dimentos caracterizados. Os dados obtidos apontaram para um processo complexo, com muitas variáveis correlacionadas. Os resultados mostraram que a área com projeto de revegetação mais antigo (29 anos), cuja mata ciliar já se encontra bem estabelecida, apresenta características de solo e erosão semelhantes à área com vegetação nativa preservada, o que ajudou a preservar suas margens da ação erosiva das ondas. Já a área com projeto de revegetação recente (19 anos), ainda sem uma mata ciliar plenamente desenvolvida, se assemelha às áreas de pastagem, apenas com gramíneas, com intensa perda de material das margens para o reservatório. Esforços devem ser feitos no sentido de modificar legislações e ampliar o número de projetos de reflorestamento no intuito de reduzir os problemas causados pela erosão por ondas em reservatórios e, desta forma, melhorar a qualidade de suas águas e aumentar seu tempo de vida útil.Item Preservation of historical heritage increases bird biodiversity in urban centers.(2020) Duarte, Tulaci Bhakti Faria; Rossi, Fernanda; Mafia, Pedro de Oliveira; Almeida, Eduardo Franco de; Fujaco, Maria Augusta Gonçalves; Azevedo, Cristiano Schetini deUrban expansion negatively infuences biodiversity by eliminating habitats and homogenizing the biotic component, to which many species are unable to respond. However, historical cities, with their protected heritage sites, maintain many fragments of vegetation (gardens, squares, etc.). Such fragments permit the existence of biodiversity, especially of birds, because they provide areas for shelter and food and function as stepping stones that increases the permeability of the urban matrix. We hypothesized that the presence of green areas, such as gardens and parks, would favor greater richness and abundance of bird species, especially omnivores and granivores, during the dry season and in the Historic Center of the city of Ouro Preto. Birds were sampled by point counts at 35 points distributed throughout the urban matrix of Ouro Preto, where richness and abundance were recorded and correlated with land use. Both the presence of green areas and the maintenance of the Historic Center infuenced the bird community present in the urban center, with higher richness in areas with more shrubs and trees and closer to larger forested fragments. Bird abundance was greater in the Historic Center and during the rainy season. These fndings demonstrate that maintaining heritage sites in urban centers can mitigate the expected negative impacts of urbanization by allowing small patches of vegetation to serve as favorable habitats for bird species.Item Adapting the EPIK method to Brazilian Hydro(geo)logical context of the São Miguel watershed to assess karstic aquifer vulnerability to contamination.(2018) Pereira, Débora Lara; Galvão, Paulo Henrique Ferreira; Lucon, Thiago Nogueira; Fujaco, Maria Augusta GonçalvesKarst aquifers are, besides important strategic reservoirs of good quality water, heterogeneous and anisotropic, where highly permeable karst networks result in insufficient time for contaminant degradations, and hence the quasi-immediate contamination of the aquifer. The EPIK method is a low-cost technique and was developed to map karst regions based on four main feature indexes: 1) epikarst; 2) protective cover; 3) infiltration conditions; and 4) karst network development. However, the method was developed according to European hydrogeologic and temperate climatic contexts, where its application without adaptations in regions in different contexts may result in possible misunderstandings, such as overlook, underestimate or overestimate significances of some parameters (e.g. soil covers, rainfall regimes, morphological domains). The Brazilian São Miguel watershed, a tropical karst region where the city of Pains is located (southwestern Minas Gerais), is characterized by high levels of thermotolerant coliforms, phosphorus, nitrate, and cadmium in surface water and groundwater. These contaminants come from, agriculture, livestock, and urban areas. Due to these issues and to provide a tool of water resource management and land use planning, the EPIK method was adapted to the hydrogeologic reality of the São Miguel watershed, considering both local vegetation and the current Brazilian speleological heritage protection legislation. Results revealed that 52% of the area has moderate vulnerability and 7% high vulnerability, this latter one concentrated in areas close to mining activities and urban areas. The study provided a reliable map and adapted technique which can be used in other Brazilian karst regions and other tropical karst regions.Item Assessing the impacts of mining activities on zooplankton functional diversity.(2016) Moreira, Francisco Wagner Araujo; Leite, Mariangela Garcia Praça; Fujaco, Maria Augusta Gonçalves; Mendonça, Fellipe Pinheiro Chagas; Campos, Larissa Paraguassú; Sant'Anna, Eneida Maria EskinaziMining activities generate countless environmental impacts, including heavy-metal contamination, sorting and increased turbidity. In aquatic ecosystems these impacts can drastically affect the initial links of the food chain, such as zooplankton. Methods: To evaluate how the different mining activities can influence the structure and functional diversity of zooplankton, we investigated the geochemical characteristics of the water and sediment in two small impoundments impacted by different mining activities (kaolin and iron extraction). We also explored zooplankton composition, species diversity and functional diversity (feeding guilds taxa). Results: As expected, the water and the sediment of both of the reservoirs showed high concentrations of trace elements, particularly Al, Ba, Fe, Mg, Mn, Sr and Zn. Zooplankton biomass and diversity were markedly reduced (< 12 μg.DW.L-1 and H’ < 1.5, respectively), and negatively correlated with turbidity and total suspended solids. Small microphages dominated the trophic composition of zooplankton, and an alternation of trophic guilds was not observed, since the dynamics of raptorial organisms was essentially linked to the temporal fluctuation of a single species of rotifer (Polyarthra cf. dolichoptera). Conclusions: In addition to changes in the aquatic habitat and zooplankton composition, the functional niches were also affected by the mining impacts. The use of the functional diversity analysis can emerge as a valuable approach to understand how zooplankton communities respond to drastic environmental changes.Item A gis-based tool for estimating soil loss in agricultural river basins.(2016) Fujaco, Maria Augusta Gonçalves; Leite, Mariangela Garcia Praça; Neves, Antônio Henrique Caldeira Jorge; http://dx.doi.org/10.1590/0370-44672015690197Soil erosion is a major problem observed in terrestrial ecosystems. Monitoring and identifying potential areas for erosion becomes extremely important for the better management of these areas. The main aim of this study was to develop a Geographic Information System script tool based on the universal soil loss equation (USLE), which calculates soil loss in three large agricultural sub-basins. Algorithms were implemented in the graphical interface of ModelBuilder and later in Python programming language, thus allowing the creation of a specific script to calculate soil loss in an automatic way. The "USLE Paracatu Watershed" script was validated and proved to be effective in estimating erosion in the three sub-basins with an average processing time of half second per km2. This can be added via "ArcToolbox" toolbox in ArcGIS software, so that the user only has to add the variables of the USLE equation and the software will process the algorithms in an automatic way, generating the final map with the soil loss value (t/ha.year). The friendly interface of the script allows it to be used in any area, only requiring the user to enter the updated data of parameters that compose the equation.Item Phanerogamic flora and vegetation of Itacolomi State Park, Minas Gerais, Brazil.(2017) Messias, Maria Cristina Teixeira Braga; Sousa, Hildeberto Caldas de; Scalon, Viviane Renata; Roschel, Miriam Borba; Cândido, Elisa Silva; Fujaco, Maria Augusta Gonçalves; http://dx.doi.org/10.1590/1676-0611-bn-2016-0236Located in the municipalities of Ouro Preto and Mariana, in the Quadrilátero Ferrífero (QF) of Minas Gerais, the Itacolomi State Park (ISP) shelters more than 7,000 ha of remnants of Atlantic Forest and campos rupestres. The QF region has high biodiversity and is being highly impacted, mainly by mining activities. Aiming to organize the available floristic information and to support related research, this study presents the list of phanerogamic species of the ISP and the major vegetation types. This survey was carried out from October/1992 to July/2006, by monthly field trips. Besides authors´ personal collections, other records were assembled from herbarium databank. A total of 1623 taxons belonging to 122 families were listed. The families with higher species richness were Asteraceae, Fabaceae, Melastomataceae, Poaceae and Orchidaceae. The vegetation is represented by campos rupestres (51% of the total area), followed by montane forests (40%) and anthropogenic disturbed areas (9%). The greatest species richness occurs in campos rupestres. Several species are threatened and/or endemic. The knowledge of phanerogamic flora of ISP can help the Management Plan of this Unit of Conservation. It is also a contribution for future-related studies of the flora of ISP, Minas Gerais and Brazil.Item O uso do sensoriamento remoto e da cartografia digital na gestão de bacias hidrográficas agrícolas.(2017) Fujaco, Maria Augusta Gonçalves; Leite, Mariangela Garcia Praça; Leite, Mariangela Garcia Praça; Sobreira, Frederico Garcia; Oliveira, Fábio Soares de; Fonseca, Bráulio Magalhães; Magalhães Júnior, Antônio PereiraA partir do lançamento dos primeiros satélites, a comunidade científica tem tido acesso a novas ferramentas para enfrentar os vários problemas ambientais (espaciais), como por exemplo, degradação das florestas, erosão dos solos, índices como NDVI/SAVI/IAF, estimativa da evapotranspiração, monitoramento de fenômenos climáticos e uso da terra. Todos estes “parâmetros” eram monitorados e /ou estimados somente com dados de campo, no entanto, as inovações das geotecnologias como o sensoriamento remoto e a cartografia digital deram uma nova dimensão para a compreensão e resolução dos problemas ecológicos, climáticos e ambientais. Neste estudo, as três sub-bacias de Entre Ribeiros (ET), Rio Escuro (RE) e Rio Verde (RV), localizadas na bacia hidrográfica do rio Paracatu, todas com áreas superiores a 1000km2, estão sob uma grande pressão de atividades agropecuárias e silvicultura. Estas atividades envolvem o uso da água do rio Paracatu e seus contribuintes, estando assim, os seus recursos hídricos sobre uma grande demanda, necessitando para um monitoramento constante não só da qualidade da água, mas também da sua disponibilidade para as diversas atividades antrópicas e manutenção dos ecossistemas aquáticos. Outro grande problema envolvendo estas áreas é susceptibilidade dos solos a processos erosivos, daí a grande necessidade do mapeamento das áreas mais sensíveis a tais processos, para que assim se faça uma gestão adequada dos mesmos. Com o intuito de desenvolver ferramentas num ambiente em SIG que permitirão num futuro uma gestão integrada de dados (estimativa da evapotranspiração, qualidade da água, uso do solo, erosão do solo, qualidade de sedimentos fluviais) nestas três sub-bacias, foram usadas várias geotecnologias. A evapotranspiração (ET) foi estimada usando imagens de satélite MODIS – MOD16 num período de treze anos (2001 a 2014) e os resultados comparados com dados das escassas estações meteorológicas existentes nas três sub-bacias. Os mapas anuais da ET demonstraram que os maiores valores se encontraram nas áreas de silvicultura. A análise temporal da ET evidenciou um aumento progressivo ao longo de treze anos estudados. Os primeiros resultados das análises da qualidade da água evidenciaram que as águas sofrem influência da atividade agrícola, tendo sido encontrados em alguns pontos de amostragem concentrações de metais pesados acima dos recomendados pela resolução CONAMA 357/05, colocando a água nas classes 3 e 4. Para se identificar as áreas mais susceptíveis à erosão foi criado um script baseado na equação USLE em ambiente SIG, que pode ser adicionado via “Arctoolbox” no software ArcGIS. O modelo foi validado e mostrou-se eficaz na estimativa da erosão nas três sub-bacias em estudo. A criação do algoritmo, permitiu uma interface amigável no ambiente do ArcGIS, em que o usuário só tem que adicionar as xx variáveis da equação da USLE, e o software processará os algoritmos automaticamente, gerando o mapa final com a perda do solo em T/ha.ano. No que diz respeito aos sedimentos fluviais os dados indicam contaminação destes por metais pesados, tais como: As, Cd, Cr, Ni, Pb e Zn. Os mapas de uso e ocupação do solo quando cruzados com os mapas de concentração dos metais pesados permitiram inferir a origem provável desses elementos nos sedimentos, pois os maiores valores ficaram registrados nas áreas de silvicultura ou à jusante dos pivôs de irrigação. O uso conjunto do sensoriamento remoto e da cartografia digital na caracterização e monitoramento destas três sub-bacias demonstrou a sua elevada potencialidade na gestão de grandes áreas, devido à robustez dos dados criados e à facilitação do entendimento dos problemas ambientais para os agentes públicos, empresários e população em geral.Item A long-term annual water balance analysis of the Araçuaí River Basin, Brazil.(2010) Leite, Mariangela Garcia Praça; Fujaco, Maria Augusta GonçalvesSemi-arid and arid areas exhibit great temporal variability in water availability. In some of these regions, a one- or two-day rainfall is followed by intervening dry periods of variable length. In recent decades, many rivers of the semi-arid portion of the Jequitinhonha Basin have been undergoing a progressive discharge reduction, mainly of their base flow, the Araçuaí River is one of them. In order to understand this transformation, a long-term analysis of the annual water balance of the Araçuaí River Basin was performed, the results of which are presented herein. Satellite images, hydrometeorological and river discharge data were analyzed; mean and variance tests were conducted to determine temporal homogeneity. Historical pluviometric data analysis shows no corresponding precipitation reduction and temperature undergoes only a slight increase in the same period. On the other hand, evaporation is extremely high, higher than precipitation during most of the year, leaving almost no water for infiltration (aquifer recharge) and runoff. Furthermore, the Araçuaí headwaters of its tributaries are now occupied by a monoculture, Eucaliptus sp., used for paper production. Because of the decreased fluvial discharges, its lowlands, usually used for agriculture and pasture, are abandoned and partially eroded.Item Percepção de discentes do ensino superior do Instituto Federal Goiano – Campus Urutaí sobre os principais problemas ambientas da atualidade.(2011) Malafaia, Guilherme; Santos, Marcelo Rosa dos; Fujaco, Maria Augusta Gonçalves; Castro, André Luis da Silva; Rodrigues, Aline Sueli de LimaNo presente trabalho analisaram-se as percepções sobre os problemas ambientais reveladas pelos discentes de oito cursos superiores do Instituto Federal Goiano – Campus Urutaí e algumas instâncias relacionadas a essas percepções, como a abordagem da Educação Ambiental (EA) nos cursos. Para isso, um questionário objetivo foi aplicado a 191 alunos. Observou-se que os alunos possuem uma boa percepção sobre o significado de problemas ambientais e que atribuem aos problemas “poluição dos recursos hídricos”, “poluição do ar”, “escassez de água potável”, o status de problemas mais preocupantes e de maior gravidade. A maioria dos discentes reconhece a sociedade como sendo a responsável por causar os problemas ambientais e também por solucioná-los e reconhece a importância das discussões sobre a temática ambiental para a sua formação profissional, bem como a necessidade da inserção dessa temática em todas as disciplinas. Entretanto, verificou-se que em alguns cursos investigados, a EA é pouco valorizada e que as percepções dos discentes destoam um pouco de suas atitudes práticas. Assim, reforça-se a necessidade de se estimular a abordagem da EA nos cursos superiores, para que mesmo aqueles aparentemente distantes da temática ligada ao meio ambiente possam contribuir para a formação da consciência ambiental em seus formandos.