Debris flows and long-term denudation rates in the Serra do Mar (SP)

Esta pesquisa teve como hipótese que as corridas de detritos são os principais processos responsáveis pela evolução do relevo da Serra do Mar (SP), esperando-se, portanto, uma relação direta entre as taxas de denudação a longo-termo mais elevadas e a maior magnitude das corridas de detritos, sendo esta fortemente controlada pela morfometria das bacias de drenagem. Acredita-se que as características morfométricas das bacias, por serem determinantes na dinâmica hidrológica das bacias de drenagem, são fundamentais para a compreensão da geração e da propagação de corridas de detritos em ambiente tropical úmido. Desta forma, o objetivo principal desta pesquisa foi verificar as relações existentes entre a magnitude das corridas de detritos, a morfometria das bacias e as taxas de denudação a longo-termo em relevo escarpado de margem passiva em ambiente tropical úmido, como a Serra do Mar. Para tanto, foram definidos os seguintes objetivos específicos: (i) avaliar o potencial de geração de corridas de detritos das bacias de drenagem; (ii) avaliar a relação entre a morfometria das bacias e a magnitude das corridas de detritos; (iii) discutir a evolução a longo-termo do relevo a partir das taxas de denudação em escala de bacia de drenagem e; (iv) avaliar a importância das corridas de detritos como os principais processos exógenos para a evolução do relevo em margens passivas de ambiente tropical úmido. Os procedimentos adotados para desenvolvimento da pesquisa foram (i) seleção das bacias de drenagens; (ii) amostragem de sedimento aluvial; (iii) mapeamento dos depósitos de corridas de detritos; (iv) aplicação dos índices morfométricos; (v) aplicação dos Índices Adimensionais para determinação do potencial de geração de corridas de detritos; (vi) preparação das amostras e análise da concentração de 10Be e; (vii) análise integrada dos resultados obtidos. As bacias possuem características morfométricas que lhes confere alta capacidade erosiva, conforme o elevado Índice de Rugosidade e Relação de Relevo. A partir da aplicação dos índices Adimensionais, as bacias classificadas com maior potencial de geração de corridas foram a Rio Claro 1 e a Massaguaçu. A identificação dos depósitos de corridas em superfície e a dimensão dos blocos subsidiaram a classificação de cinco bacias com maior magnitude e cinco com menor magnitude. As taxas de denudação médias a longo-termo variaram entre 10,9 m/My e 35,2 m/My, com média de 25 m/My. Observou-se que as variações litológicas e a rede de lineamentos estruturais pôde explicar melhor a distribuição das taxas, em detrimento das características morfométricas das bacias de drenagem. Acredita-se que as taxas de denudação elevadas para algumas bacias com menor magnitude indicaram que estes processos seriam os processos responsáveis pelo maior trabalho geomorfológico e, consequentemente, pela evolução a longo-termo da Serra do Mar (SP).This research has the hypothesis that debris flows are the major processes related to landforms evolution of the Serra do Mar (SP), and we expected therefore a direct relationship between long-term denudation rates and higher magnitude debris flows events, which is strongly controlled by drainage basin morphometry. We believe that morphometric characteristics, fundamental to drainage basins hydrological dynamics, are determinant to debris flows initiation and propagation in humid tropical environments. Thus this research aims to verify the relationships between debris flows magnitude, basin morphometry and long-term denudation rates in escarped reliefs such as Serra do Mar. Therefore, specific goals are: (i) evaluate the potential to debris flows generation; (ii) evaluate the relationship between drainage basin morphometry and debris flows magnitude; (iii) discuss long-term landforms evolution from denudation rates at drainage basin scale and; (iv) evaluate the importance of debris flows like the main exogenous processes to landforms evolution in passive margins in humid tropical environment. The procedures adopted to the research development were: (i) selection of drainage basins; (Ii) alluvial sediment sampling; (Iii) mapping debris flows deposits; (Iv) application of morphometric parameters; (V) application of Dimensionless Indices to measure the potential to debris flow generation; (Vi) sample preparation and analysis of 10Be concentration; (Vii) integrated analysis of the results. The basins have morphometric characteristics which gives them high erosive power, as the high Ruggedness Index and Relief Ratio. From the Dimensionless Indices application, the basins classified with higher potential to debris flows generation were Rio Claro 1 and Massaguaçu. The identification of superficial debris flows deposits and boulders size subsidized the classification of five basins with higher magnitude and five with lower magnitude. Long-term denudation rates ranged between 10.9 m/My and 35.2 m/My, averaging 25 m/My. We observed that lithological variations, fractures and folds could explain better rates distribution, instead of morphometrics characteristics of drainage basins. We believe that high long-term denudation rates for some basins with lower magnitude indicates that such processes would be the main processes for the geomorphological work and consequently for the long-term evolution of the Serra do Mar (SP)