XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
VI-014 - NOVOS PARADIGMAS NO ENSINO E DESENVOLVIMENTO DA
GEOLOGIA APLICADA: UMA ABORDAGEM EPISTEMOLÓGICA COM
ÊNFASE NA QUESTÃO AMBIENTAL
Roberto Harb Naime(1)
Professor Assistente FENGE/PUCRS. Professor Assistente FEAr/UPF. Coordenador do
Curso de Especialização em Saneamento e Engenharia Ambiental de Obras Civis da
FENGE/PUCRS. Diretor Técnico da GEOSF. Doutorando em Geologia Ambiental UFPR.
Régis A. Lahm
Professor Assistente FFCH/PUCRS. Coordenador do Laboratório de Tratamento Digital de
Imagens da PUCRS. Coordenador do Laboratório de Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento da UFRGS. Doutorando em Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento no IPH/UFRGS.
Márcio André Klein
Laboratório de Tratamento Digital de Imagens da PUCRS. Geólogo Consultor.
Endereço(1): Av. Ipiranga, 6681 - Prédio 30 - Sala 34 - Partenon - Porto Alegre - RS - CEP: 90619-900 - Brasil Tel: (51) 320-3525 - e-mail: [email protected]
RESUMO
Neste trabalho são discutidas as mudanças propostas pela engenharia moderna aplicadas à geologia. Os
conceitos antigos de compatibilizar os trabalhos de engenharia com o ambiente físico ganham novos
horizontes se desenvolvidos em sua completa extensão. A compatibilização dos trabalhos civis com o
ambiente é uma parte da visão global do desenvolvimento auto-sustentável. Por estes propósitos, os conceitos
teriam sua dimensão efetivada por uma geologia aplicada com ênfase na idéia de harmonia e respeito
desenvolvida por Francis Bacon há muitos séculos com sua célebre assertiva: “A natureza para ser
comandada, precisa ser obedecida”.
PALAVRAS-CHAVE: Geologia Aplicada, Engenharia Ambiental.
INTRODUÇÃO
Os conceitos de complexidade e sistemas foram transportados pelo sociólogo alemão Niklas Luhmann da
biologia e da física para a teoria social com uma concepção de sistema social como uma rede de centros de
poder formada por subsistemas, como o direito, a moral, a política e a economia. A evolução do sistema
complexo é o resultado da interação entre esses subsistemas e da ação deles diante das contingências e das
incertezas que surgem inevitavelmente na vida social.
Trata-se de um movimento contínuo de redução da complexidade, ou seja de enquadramento do novo e do
imprevisto, num processo sem fim, e cujo único propósito é a preservação e estabilização das relações
sistêmicas. Dentro desta perspectiva, a sociedade não tem centros, nem sujeitos, nem hierarquia. Não tem
portanto sentido, e muito menos utopias, a não ser o destino imposto pelas próprias normas de sua evolução.
Na prática não é assim. Todos reconhecemos os centros do poder, seus sujeitos e objetos com alguma
facilidade e transparência.
Os princípios, as hipóteses e o resultado das ciências conforme são conhecidas e seus fundamentos lógicos,
valor e alcance são determinados por este sistema complexo de atores visíveis e centros de poder invisíveis.
Esta abordagem epistemológica sustenta os novos paradigmas que são apresentados como desafios que a
geologia aplicada tem suscitado à engenharia.
Desde que Haeckel (1866), um divulgador das idéias de Darwin, batizou em 1866 uma nova disciplina que
surgia, com a denominação de ecologia, a humanidade retomou um caminho que desde os homens das
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cavernas, com observações empíricas, já trilhava. Hipócrates de Cós, cerca de 400 AC lançou os fundamentos
da Ecologia Médica no seu ensaio "Águas, Ares e Lugares".
Lamarck e Darwin desenvolveram no século passado as duas linhas fundamentais da moderna ecologia,
enfatizando, respectivamente, a influência dos fatores do meio físico sobre os organismo e o papel da
competição biológica na seleção natural
Hoje, a evolução dos conceitos levou a formulação da concepção de ecossistema(ODUM, 1983), baseada na
Teoria Geral dos Sistemas, que enfatiza as noções de relação e dependência entre elementos como os pilares
fundamentais para a compreensão dos conjuntos sociais ou naturais e de ampla aplicabilidade à geologia
aplicada em geral e aos estudos ambientais em particular
Os objetivos do presente trabalho são apresentar e discutir algumas formulações dinâmicas de como a
geologia aplicada à engenharia tem participado das mudanças de paradigma.
A resultante desta interação tem por objetivo manter uma sociedade estável e sadia avaliando os custo e os
benefícios sobre o meio ambiente de qualquer tentativa ou processo de desenvolvimento, incluindo as obras
civis, dentro de uma visão de que é mais sábio prevenir do que remediar.
Esta ênfase agrega novos conceitos às preocupações ambientais, ou seja o problema das escolhas materiais do
homem e da sociedade e relacionamento de ambos com os meios físico (escopo fundamental da geologia de
engenharia) e social, ampliando as conceituações clássicas que se preocupam apenas em maximizar a
eficiência, especificamente material.
MÉTODOS E CRITÉRIOS
Todo o desenvolvimento depende dos métodos e critérios utilizados. A nova visão sistêmica produzida por
uma perspectiva não reducionista como são os parâmetros mecanicistas e deducionistas, exige uma nova
ênfase à interação teórico-prática dos temas, com amplos programas de práticas de campo e visitas a
laboratórios e obras.
Também são decisivos os estímulos às atividades de extensão em padrões pedagógicos com grande
capacidade de produzir responsabilidades diante dos novos paradigmas, criando novas rotinas.
Os critérios epistemológicos são deslocados das atividades teóricas para atividades teórico-práticas de
interação como meio físico e social num equilíbrio que busca uma nova sinergia de formação. A pesquisa
também tem de estar associada ao novo conjunto de propostas, complementando os referenciais acadêmicos e
práticos,
Estes critérios são inspirados em uma nova postura acadêmica diante de novas premissas. Além das respostas
técnicas, a contribuição em aspectos como avaliação e monitoramento do meio físico dentro de suas
realidades sociais renova e cria uma cultura com novos padrões, sendo fundamental a aplicação dos conceitos
de geobiossistemas e o uso das técnicas avançadas de sensoriamento remoto, geoprocessamento, geotecnia
ambiental e análise, diagnóstico e impacto de obras civis dentro de um conceito moderno de gestão autosustentada do meio-ambiente
METODOLOGIA DE DISCUSSÃO E EVOLUÇÃO CONCEITUAL
A contribuição primária da geologia, uma ciência natural e empírica está na forma de conceber o mundo ao
seu redor.
A engenharia, evoluída das ciências físicas e matemáticas newtonianas e cartesianas trata os fenômenos do
mundo e da engenharia por extensão, como um observador externo que não participa e nem está inserido
nesta realidade. Todos os fenômenos naturais são passíveis da aplicação da teoria da elasticidade, cuja única
premissa é a homogeneidade física. Para o ferro, o aço, a madeira e diversos outros materiais ou agregados,
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como o concreto, existem deduções matemáticas e algorismos definitivos, capazes de prever o comportamento
de tudo dentro de condições específicas.
Esta realidade mecanicista do mundo não tem aplicação por exemplo sobre os solos. Cada terreno precisa ser
investigado através de uma sondagem ou de outro mecanismo qualquer de pesquisa geológico-geotécnica. Os
solos - expressões de um mundo natural - são classificáveis em ramos ou famílias, tem seu comportamento
previsível, mas como entes naturais, resultantes de processos intempéricos multifatoriais, exibem
particularidades locais imprevisíveis.
Ao contrário da engenharia, a geologia se desenvolve a partir das descrições do meio natural sendo uma
ciência indutiva. A partir das observações e anotações dos fenômenos locais é que são desenvolvidos os
modelos e formuladas as hipóteses. (NAIME, 1997)
Por exemplo, se num lote de tijolos descobre-se que os mais escuros são mais resistentes, esta informação
empírica é utilizada dentro de uma visão indutiva, mas seria descartada dentro da concepção dedutiva porque
não há um algoritmo desenvolvido para quantificar o fenômeno.
Esta visão diferenciada do mundo é novamente referida ao serem apresentados os conceitos de tectônica de
placas ou geodinâmica. A concepção de um mundo vivo, no qual participamos apenas como mais uma
espécie de seres vivos contribui para reduzir a distância criada entre sujeito e objeto dentro da visão sistêmica
newtoniana.
A Geologia Aplicada à Engenharia traz um conceito indutivo ou empírico capaz de despertar intuição: a
compatibilização. Executar obras é compatibilizar o meio ambiente antrópico com o meio ambiente natural.
É a investigação geológico-geotécnica dos terrenos que determina o cálculo da capacidade de carga do solo e
a escolha do tipo de fundação. São as forças de resistência do solo, o ângulo de atrito interno dos materiais
granulares e a coesão dos materiais argilosos associadas às condições freáticas que vão determinar os arranjos
e geometrias possíveis para os taludes naturais ou de escavação.
A escolha de um tipo de barragem, de terra maciça ou zoneada, de enrocamento com núcleo argiloso ou
paramento de concreto ou asfalto, ou de concreto por gravidade ou engastamento é função do sítio de
barramento e das disponibilidades de material.
A otimização de pedreiras passa pela escolha do tipo de material e métodos de desmonte. É óbvio que uma
rocha de natureza vulcânica, diaclasada pelos processos de resfriamento rápido vai produzir uma explotação
de pedra com custos muito mais baixos de desmonte e britagem do que uma rocha ígnea plutônica maciça.
Também nos túneis e escavações a escolha dos processos de desmonte e contenção, quando necessário,
dependem da natureza dos meios físicos naturais com os quais se interage. Métodos tradicionais à explosivo
são utilizados em rochas ígneas e metamórficas, geralmente de mais alto grau, e em rochas sedimentares
psamíticas. Métodos com máquinas escarificadoras, tipo "couraças"ou "shields" ou "moto-scrapers" são
tipicamente utilizados em rochas sedimentares pelíticas e outros litotipos muito alterados. Para a remoção de
materiais de solo mole são comuns as máquinas do tipo "drag-lines". Para a execução de obras de escavação
ou subterrâneas em solos residuais é generalizado o uso de máquinas escarificadoras tipo retro-escavadeira ou
trator de esteira; e para terrenos aluvionares processos construtivos complexos do tipo "Berlim", "Hamburgo"
ou "Milão", que associam procedimentos de rebaixamento de lençol freático com processos de contenção.
Na área ambiental, no entanto, é que a aplicação de uma nova abordagem sistêmica em geologia de
engenharia se torna fundamental. O ecossistema ambiental é multidisciplinar por natureza.
Da física criaram-se os modelos de balanço de matéria. A ecologia desenvolveu o sistema pela inserção dos
conceitos de entrada e saída de matéria e energia. O direito vem contribuindo com a evolução da noção de
bens coletivos para a análise e avaliação do impacto ambiental. A psicologia tem mostrado que as prioridades
humanas são passíveis de uma adequada mensuração mesmo para bens ambientais isentos de preço. A
sociologia tem contribuído demonstrando que a formulação da tolerância do princípio social é um fenômeno
de maior importância no processo de tomada de decisão social do que o princípio de tolerância ecológica
advindo da biologia. A matemática teórica através da pesquisa operacional explicita que os princípios dos
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modernos multicritérios oferecem maiores perspectivas para se chegar a um balanço de crescimento
econômico do que o tratamento unidimensional baseado em funções de custo. Ainda são princípios de
matemática aplicada não-linear que permitem a análise de situações de risco pelos princípios de bifurcação
das teorias das catástrofes. A geografia demonstra que as externalidades, como muitas vezes são tratadas
grandes obras civis com larga utilização de geologia aplicada, são, na verdade, integrantes do mesmo meio
físico.
RESULTADOS: INTERFERIR NO IMPACTO DA REALIDADE
Nas respostas da demanda de mercado, agentes econômicos, inclusive os empreendedores de grandes obras,
em geral deixam de incluir os custos sociais nas operações produtivas e nos preços dos bens e serviços. O
resultado é que os preços dos bens de consumo se mantêm baixos e os consumidores compram quantidades
excessivas de produtos que ao longo da sua cadeia produtiva abrigam processos poluidores, como na indústria
do papel e embalagens em geral.
Em princípio, sob o ponto de vista da eficiência alocativa dos recursos para os desejos da sociedade, o preço
final de consumo deve incluir os custos privados e sociais. Numa obra de engenharia também.
Quando se executa uma obra de engenharia se escolhem os métodos em função do meio natural em busca dos
objetivos de efetivação, funcionalidade, permanência e exequibilidade. Qual a diferença com a situação
exposta? Como se deseja uma visão ambiental dos agentes envolvidos em empreendimentos de engenharia se
a sociedade não trata da mesma maneira os agentes econômicos de mercado e os produtores de bens de
consumo?
A geologia aplicada tem contribuído claramente para a mudança de paradigma na engenharia e a criação de
uma nova e adequada cultura ambiental. Se é necessário compatibilizar a solução de uma obra para que ela
funcione e seja exequível, não é preciso exercitar um silogismo de maior complexidade para compreender
que todas as interferências ambientais, enquanto sistêmicas devem ser compatibilizadas. É uma versão bíblica
que a palavra transmite, a experiência faz entender e a vida faz compreender.
A razão fundamental destas proposições é mostrar que o homem, na tentativa de satisfazer suas necessidades,
fatalmente virá a perturbar o equilíbrio natural, segundo os atuais padrões e comportamento de consumo e
produção.
A ausência de adaptação ou compatibilidade (escopo básico da geologia de engenharia), dentro da visão desta
lógica social torna este sistema econômico instável e improdutivo. Todas as causas globais de saturação são
as mesmas causas locais na mesma reprodução sistêmica do poder, conforme apontada por Niklas Luhmann:
concentração de população, crescimento da riqueza material, mudanças tecnológicas e interdependência.
A questão ambiental já percorreu um longo caminho. Desde a escola pessimista ("Doomsdey School")
destacada por ERHLICH (1970), que interpretava a questão pelo prisma do juízo final; passando pelas
Escolas Minimalista que argumenta que a deterioração da qualidade ambiental é um problema menor quando
comparada com a pobreza, a miséria e os direitos civis; seguindo com a Escola Coletivista (Socialista) que
explica a deterioração da qualidade ambiental como conseqüência inevitável da exploração capitalista;
atingindo a Escola de Crescimento Zero citadas por SANDBACH (1978) e MISHAN (1973 e 1981) que
agrega o grupo mais expressivo de novos adeptos ambientalista que simplifica a questão limitando o aumento
do consumo de bens, maior responsável pela degradação ambiental, conforme realçam os Modelos do
Balanço da Matéria (MBM) e o Modelo de Forrester e Meadows (MFM); até atingir as Escolas de
Austeridade e de Prioridades Públicas.
Mas pouco avançou na evolução e transformação do conceito econômico de externalidade, muito empregado
na análise do impacto ambiental das obras civis cuja participação da geologia de engenharia é fundamental,
caracterizado apenas quando a produção, o consumo de indivíduos ou a execução de obras civis interfere, de
forma positiva ou negativa em outros grupo e indivíduos. (MILLS, 1975).
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A definição prática desta questão, amplamente discutida desde a geologia aplicada tradicional que sempre
teve por finalidade a compatibilização da obra com o meio físico, e sua disseminação na geografia, na
sociologia, na psicologia e no direito é uma premência. É muito mais lógico explicar e justificar a execução
de uma obra através da vocação do meio físico para a finalidade proposta do que o contrário.
É preciso institucionalizar os princípios universalmente aceitos da auto-suficiência e da participação dos
indivíduos nas decisões relativas à sociedade, não apenas no momento de realizar avaliações de diagnóstico
de impacto ambiental de obras civis. Para o desenvolvimento desta concepção, a geologia aplicada tem um
largo campo de trabalho.
Os princípios e diretrizes para as estratégias ambientais são compatíveis e indissociáveis com os valores
humanos: desenvolvimento sustentado e estável e adequação do uso do espaço fundamentalmente
parametrizado pela compatibilização das obras, dos espaços e das finalidades. São idênticos os valores
individuais e coletivos que pautam os padrões ético e morais. Porque está tão difícil praticá-los já que são
univitelinos em sua compatibilidade?
CONCLUSÕES
A realidade mostra evidências suficientes de que o desrespeito ecológico e a conseqüente deterioração
ambiental estão associados aos sistemas econômicos e políticos de uma sociedade. A questão ambiental deve
ser entendida numa visão ampla, onde a hierarquia nacional define as prioridades, os objetivos e as metas.
Cabe à função epistemológica das ciências questionar suas premissas buscando criar novos princípios,
hipóteses e resultados em direção à uma mudança de paradigma que determine novos fundamentos lógicos,
novos valores e alcances com reflexos multidisciplinares. Esta é a nova dimensão a ser atingida pela geologia
de engenharia, em seu desenvolvimento, no ensino e na pesquisa, para cumprir as expectativas sociais
projetadas.
A natureza intrínseca da geologia de engenharia de compatibilizar a obra com o meio físico e de buscar
cumprir a vocação natural de um determinado meio ao planejar o uso e ocupação dos terrenos já revela a
própria lógica implicitada às questões ambientais suscitando um vasto campo de desenvolvimento. A visão
indutiva, sistêmica e integrada que se contrapõe à antiga visão dedutiva, mecanicista e isolada tem se
mostrado uma tendência claramente hegemônica atualmente.
A geologia aplicada à engenharia tem respondido através da técnica aos desafios de alterar paradigmas e
criar consciência e cultura ambiental formulando uma nova visão que inclui o sujeito em sua realidade
natural e ambiental. À uma situação histórica de perspectiva mecanicista e dedutiva que dissocia o
observador do objeto, a geologia aplicada tem contraposto uma visão indutiva, integrada e sistêmica, onde a
solução técnica é ambiental também, e onde a otimização dos processos é a compatibilização com o meio
natural.
Mas não é possível aplicar estes conceitos isoladamente nas obras civis, pois as mudanças globais exigem
uma cultura ambiental disseminada, respondendo às aspirações da sociedade.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
ERHLICH, P. R.; ERHLICH, A. A. Population resources environment: issues in human ecology. San
Francisco:W. A. Freiman, 1970,
FORRESTER, J. W. World Dynamics. Cambridge, Mass: Wright Allen, 1971.
MILLS, E. S. ed. Economic analysis of enviromental problems. New York: Natural Bureau of
Economic Research, 1975.
MISHAN , E. J. Desenvolvimento a que preço. Rio Janeiro: IBRASA, 1973.
MISHAN , E. J. Introduction to normative economics. New York, London:A. University, 1981.
NAIME, R. H. Notas de Aula. Escola Politécnica, PUCRS 1997
ODUM, E, P. Ecologia. Rio de Janeiro : Guanabara, 1983:
SANDBACH , F. Ecology and limits too growth debate. Antipode. Worcester, Mass., Book Review,
10(2): 22-34, 1978.
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