Suscetibilidade a movimento gravitacional de massa no Morro da Pedra - Vale do Itajaí, Santa Catarina, Brasil

Abstract

Esta pesquisa investigou a suscetibilidade a movimentos gravitacionais de massa (MGM) no Morro da Pedra, no limite dos municípios de Ilhota e Navegantes, Vale do Itajaí (SC), por meio de caracterização geológico-geotécnica e mapeamento preditivo pelos métodos Pesos de Evidência (Weight of Evidence - WoE) e Shallow Landsliding Stability Model (SHALSTAB). O trabalho de campo abrangeu seis afloramentos em cortes de talude, coleta de amostras de solo residual e atualização do inventário de cicatrizes, resultando no mapeamento de 38 ocorrências predominantemente de deslizamentos translacionais rasos. Os ensaios laboratoriais revelaram Cambissolos com comportamento friccional, coesão entre 1,18 e 9,15 kPa e ângulos de atrito interno entre 38,8° e 44,4°, tornando a resistência ao cisalhamento dependente do estado de saturação. A diferenciação litológica mostrou-se determinante: Cambissolos substrato siltito apresentaram elevada fração fina (80 a 97%) e baixa coesão (1,18 a 3,95 kPa), dificultando a drenagem interna e tornando esses solos propensos à perda de resistência sob saturação; Cambissolos substrato arenito exibiram coesão superior (6,86 a 9,15 kPa) e instabilidades associadas a declividades acentuadas, cortes de talude e, no PNI-01, à presença de níveis conglomeráticos que introduzem descontinuidades mecânicas e hidráulicas no perfil. A análise estrutural por projeções estereográficas no PNI-01 demonstrou que o acamamento sedimentar (S0) com direção E-W e mergulho subparalelo à face dos taludes favorece rupturas planares, enquanto a interseção entre planos de falhas e o acamamento configurou potencial para rupturas em cunha. Para a geração dos mapas de suscetibilidade, foram elaborados quatro cenários para cada método. O WoE com buffer de 10 m para as vias de acesso e estruturas geológicas apresentou melhor desempenho discriminatório (AUC = 0,863; sensibilidade = 93,3%), com caráter conservador pela geração de falsos positivos. O SHALSTAB com espessura Z = 1 m do solo atingiu equilíbrio entre sensibilidade e especificidade (ambas em 74,3%; AUC = 0,745), refletindo adequadamente o comportamento dos deslizamentos rasos na área. Os métodos mostraram-se complementares: o WoE oferece maior precisão estatística na correlação com eventos históricos, enquanto o SHALSTAB identifica zonas fisicamente instáveis mesmo na ausência de registros prévios. A convergência entre as abordagens conferiu maior confiabilidade aos mapas de suscetibilidade gerados, que constituem subsídio técnico para o planejamento territorial e a restrição de ocupação de áreas instáveis no Vale do Itajaí.

Abstract: This research investigated the susceptibility to gravitational mass movements (GMM) at Morro da Pedra, located on the boundary of the municipalities of Ilhota and Navegantes, Itajaí Valley (SC), through geological-geotechnical characterization and predictive mapping using the Weight of Evidence (WoE) and Shallow Landsliding Stability Model (SHALSTAB) methods. Fieldwork comprised six outcrops in cut slopes, collection of residual soil samples, and updating of the landslide scar inventory, resulting in the mapping of 38 occurrences classified predominantly as shallow translational landslides. Laboratory tests revealed Cambisols with frictional behavior, cohesion ranging from 1.18 to 9.15 kPa and internal friction angles between 38.8° and 44.4°, making shear strength dependent on the saturation state. Lithological differentiation proved to be determinant: Cambisols developed over siltstone substrates presented high fine fraction content (80 to 97%) and low cohesion (1.18 to 3.95 kPa), hindering internal drainage and making these soils prone to strength loss under saturation; Cambisols over sandstone substrates exhibited higher cohesion (6.86 to 9.15 kPa) and instabilities associated with steep slopes, cut slopes and, at PNI-01 specifically, the presence of conglomeratic levels that introduce mechanical and hydraulic discontinuities in the profile. Structural analysis through stereographic projections at PNI-01 demonstrated that sedimentary bedding (S0) with an approximately E-W strike and dip subparallel to the slope face favors planar failures, while the intersection between fault planes and bedding configured additional potential for wedge failures. Four scenarios were generated for each susceptibility mapping method. WoE with a 10 m buffer for access roads and geological structures achieved the best discriminatory performance (AUC = 0.863; sensitivity = 93.3%), with a conservative character due to the generation of false positives. SHALSTAB with soil thickness Z = 1 m reached a balance between sensitivity and specificity (both at 74.3%; AUC = 0.745), adequately reflecting the behavior of shallow landslides in the study area. The methods proved complementary: WoE offers greater statistical precision in correlating conditioning variables with historical events, while SHALSTAB identifies physically unstable zones even in the absence of prior records. The convergence between both approaches enhanced the reliability of the generated susceptibility maps, which constitute technical input for territorial planning and the restriction of occupation in unstable areas of the Itajaí Valley.