Cavidades naturais subterrâneas em granito: estudo de caso do Sistema de Cavernas da Água Corrente - Ilha de Santa Catarina, SC - Brasil

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2020.A Ilha de Santa Catarina, conhecida por suas praias, dunas e mirantes naturais, detém também um expressivo patrimônio espeleológico. São 84 cavidades naturais subterrâneas registradas, sendo 53 delas associadas a aglomerações de matacões graníticos, principalmente nas encostas de morros que compõem os maciços rochosos sul e centro-norte, e 31 cavernas marinhas, também em contextos ígneos, associadas aos costões e praias. Ambos os tipos são pouco explorados e estudados no Brasil. O objetivo desta pesquisa é obter um panorama sobre as cavidades subterrâneas em matacões graníticos nessa área, com enfoque em seus aspectos geoespeleológicos, tendo como base uma caverna-tipo e a correlação dos dados levantados nesta cavidade com outras equivalentes a ela. Adicionalmente, pretende-se identificar os serviços geossistêmicos providos por esse conjunto de cavernas à sociedade e levantar estratégias de geoconservação para as mesmas. O Sistema de Cavernas da Água Corrente (SAC) foi selecionada como a caverna-tipo, destacando-se no cenário espeleológico ilhéu e nacional por suas dimensões, com 1026 m de extensão, 783 m deles mapeados. A pesquisa contou com etapas de campo para o mapeamento espeleológico do SAC, coleta de amostras de espeleotemas e outros materiais geológicos, registros fotográficos, levantamento dos elementos geoespeleológicos e visita a outras cavidades para o estabelecimento de correlações com a caverna-tipo. As amostras coletadas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, difração de raios X, confecção de lâminas delgadas e microscopia ótica. A organização e análise de dados de campo e de laboratório, confecção de difratogramas e de mapas e redação de textos completaram os procedimentos metodológicos adotados. O SAC espelha as características morfológicas, geoespeleológicas, hidrológicas, espeleogenéticas e bioespeleológicas das demais cavernas visitadas. É formada por matacões provenientes do Granito Ilha, essencialmente arredondados, com diâmetros centimétricos a decamétricos. A aglomeração desses núcleos rochosos e consequente formação do vazio subterrâneo são produtos de movimentos de massa episódicos e processos erosivos contínuos que atuaram ao longo do Quaternário. Matacões in situ são menos comuns. A cavidade se desenvolve em diferentes níveis, eventualmente sobrepostos, conectados por passagens inclinadas e escarpadas. Suas galerias são labirínticas com contornos e dimensões variáveis, assim como os salões aos quais elas se ligam, comumente delimitados por matacões de grandes dimensões. A existência de muitas aberturas de teto e entradas é comum. Estruturas ígneas e tectônicas, materiais de alteração, erosão e deposição e pequenos cursos d?água são alguns dos elementos que caracterizam a geoespeleologia e hidrologia do SAC. Os espeleotemas são as feições que mais de destacam e um dos principais fatores de convergência entre as cavernas estudadas, sendo principalmente cilíndricos e coraloides, compostos por opala. Espeleotemas planares são mais restritos e compostos por óxido de manganês e alofano. No conjunto, evidenciam a atuação de processos inorgânicos influenciados e mediados por microrganismos. Os serviços geossistêmicos de provisão de habitat e de conhecimento são os principais benefícios prestados por essas cavernas à sociedade e ajudam a justificar iniciativas atuais e futuras de geoconservação das mesmas, principalmente por mecanismos legais, como a criação e ampliação de áreas protegidas e o cumprimento da lei de licenciamento ambiental.Abstract: The Santa Catarina Island, known by its beaches, dunes, and natural viewpoints, also own an expressive speleological heritage. There are 84 recorded natural underground caves from which 53 are associated with agglomeration of granite boulders, mainly on the hillsides that makes the southern and central-north rocky masses, and 31 sea caves, in igneous context as well, associated with costs and beaches. Both types are little explored and studied in Brazil. The purpose of this research is to obtain an overview about the underground caves on granite boulders in this area, focusing on its geospeleological aspects, having as base a cave-type, and the correlation of data collected from this caves with others equivalent to it. Additionally, it is intended to identify the geosystemic services provided by this set of caves to society and raise strategies of geoconservation for them. The Agua Corrente Cave System (SAC) was selected as cave-type, standing out in the islet and national speleological scenario for its dimensions, with 1026 m in length, 783 m of which are mapped. The research included phase in the field for speleological mapping of the SAC, collection of samples of speleothems and other geological materials, photographic records, survey of geospeleological elements and visit to other caves to establish correlations with the cave-type. The collected samples were analyzed by scanning electron microscopy, dispersive energy spectroscopy, X-ray diffraction, making of thin slides and optical microscopy. The organization and analysis of field and laboratory data, making diffractograms and maps, and writing texts completed the adopted methodological procedures. The SAC mirrors the morphological, geospeleological, hydrological, speleogenetic and bio-speleological characteristics from the other visited caves. It is formed by boulders from Granito Ilha, essentially rounded, with centimetric to decametric diameters. The agglomeration of these rocky cores and the consequent formation of the underground void are products of episodic mass movements and continuous erosive processes that operated throughout the Quaternary. In situ boulders are less common. The SAC develops at different levels, eventually overlapping, connected by inclined and steep passages. Its galleries are labyrinthine with contours and variable dimensions, as well as the rooms to which they connect, commonly delimited by large boulders. The existence of many ceiling openings and entrances is common. Igneous and tectonic structures, weathering, erosion and deposition materials and small watercourses are some of the elements that characterize the geospeleology and hydrology of the SAC. The speleothems are the features that stand out the most and one of the main factors of convergence between the studied caves, being mainly cylindrical and coraloids, composed of opal. Planar speleothems are more uncommon and composed of manganese oxide and allophane. Altogether, they show the performance of inorganic processes influenced and mediated by microorganisms. Geosystemic habitat provision and knowledge services are the main benefits provided by these caves to society and help to justify current and future geoconservation initiatives, mainly through legal mechanisms, such as the creation and expansion of protected areas and compliance with environmental licensing law