Geologia e recursos hídricos subterrâneos da Ilha da Madeira

Nesta tese da especialidade de Hidrogeologia, é apresentado um primeiro levantamento vulcano-estratigráfico da ilha da Madeira. Os trabalhos de campo permitiram definir, até agora, sete unidades geológicas principais, descritas da mais antiga para a mais recente: 1- Complexo Vulcânico Antigo (CA) 2- Calcários Marinhos dos Lameiros - S. Vicente (CM) 3- Depósito Conglomerático-Brechóide (CB) 4- Complexo Vulcânico Principal (CP) 5- Complexo Vulcânico S. Roque/Paul (SRP) 6- Episódios Vulcânicos Recentes (VR) 7- Depósitos de Vertente (dv), Fajãs (fj), Quebradas (q), Depósitos de Enxurrada Recentes (dr), Areias de Praia (ap), Dunas Fósseis (df), Terraços (t), e Aluviões (a) A caracterização climática da ilha da Madeira foi feita com base nos dados recolhidos em 27 pontos de observação climatológicos, dos quais 14 são estações meteorológicas e 13 são postos udométricos, o que representa uma densidade de 1 ponto de observação/27 km2. Constatou-se que a variação da precipitação com a altitude não era linear e dependia da orientação das vertentes. Efectuou-se o balanço hídrico sequencial diário, com base nos valores de precipitação média diária, registados no Paul da Serra, durante os últimos 15 anos hidrológicos. Pretendeu-se quantificar a precipitação oculta na vegetação típica da ilha da Madeira, de modo a poder avaliar a contribuição daquele tipo de precipitação para os recursos hídricos subterrâneos, e, ainda, determinar qual o potencial daquele recurso natural, como contribuição importante às fontes tradicionais de abastecimento de água à ilha. Para o efeito, procedemos a dois tipos principais de medição: medição directamente sob a vegetação de altitude da Madeira, o urzal, que se desenvolve entre os 1200 e os 1600 m de altitude, e construção de aparelhos constituídos por obstáculos artificiais, de modo a interceptarem as gotículas de água contidas no nevoeiro. Pela sua importância, os resultados obtidos justificam o desenvolvimento futuro deste estudo. A caracterização hidrodinâmica das formações da ilha da Madeira baseou-se nas observações feitas no interior das galerias e túneis em escavação, na análise dos registos de caudais de galerias e nascentes e na interpretação de ensaios de bombeamento dos furos de captação. Os dados evidenciam a grande heterogeneidade e anisotropia características do meio vulcânico. As transmissividades vão desde 11 m2/d até 25 766 m2/d. A caracterização hidrogeoquímica permitiu identificar um grupo de 5 águas termais, emergentes em falhas, no Complexo Antigo, com características muito próprias, bastante distintas das restantes, que representam, quer em quantidade, quer em volume de caudais captados, a grande maioria das águas da ilha da Madeira. O principal fenómeno mineralizador das águas é a hidrólise de minerais silicatados, verificando-se, nas águas dos furos, nas das nascentes de altitude e nas situadas próximo do litoral, o efeito da contaminação de sais de origem marinha. A partir dos dados hidrogeológicos obtidos, foi possível elaborar um modelo conceptual de funcionamento hidrogeológico para a ilha da Madeira, que, apesar de possuir alguns elementos comuns, é, no seu conjunto, diferente dos modelos conhecidos para outras ilhas vulcânicas, nomeadamente, Canárias, Reunião, Havai e Polinésia Francesa.

Relatório de estágio de biologia e geologia realizado na Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco

O Estágio Pedagógico (EP) é uma etapa fundamental para a preparação do estagiário, futuro professor, e é sobretudo, uma etapa reflexiva e de partilha a vários níveis: científico, pessoal, pedagógico e ético-profissional. O presente relatório de estágio visa apresentar, de forma contextualizada, as experiências de ensino/aprendizagem desenvolvidas durante a prática pedagógica realizada na Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco (EBSGZ), no âmbito do Mestrado em Ensino da Biologia e da Geologia no 3º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário. Este trabalho é o resultado de um crescimento profissional reflexivo e profícuo, fundamentado numa análise crítico-construtiva do que foi realizado ao longo da Prática de Ensino Supervisionada (PES). Esta reflexão assentou essencialmente na análise dos conhecimentos teóricos e práticos adquiridos e numa atitude de questionamento sustentada por diferentes referenciais teóricos e pela vontade de agir melhor. O estágio pedagógico pressupôs uma ação reflexiva do professor estagiário em seis domínios funcionais: Prática de Ensino Supervisionada (PES), Atividades de Integração no Meio Escolar (AIME), Atividades de Intervenção na Comunidade Escolar (AICE), Atividades Complementares à Prática Letiva (ACPL), Atividades de Natureza Científico-Pedagógica(ANCP) e Outras Atividades de Enriquecimento Profissional. Cada um destes domínios visou dotar o estagiário de várias competências, estratégias e recursos que lhe permitirão exercer futuramente uma profissão integradora e desafiante.

Relatório de estágio de biologia e geologia realizado na Escola Secundária Jaime Moniz

O estágio pedagógico proporciona uma oportunidade de crescimento pessoal e profissional, sendo uma etapa fundamental para a formação de um professor. O presente relatório, realizado no âmbito do Mestrado em Ensino da Biologia e da Geologia no 3º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário, descreve o estágio pedagógico concretizado na Escola Secundária Jaime Moniz, no ano letivo de 2012/2013. O relatório teve por objetivo descrever, analisar e refletir sobre todas as atividades realizadas, as práticas vividas e as competências adquiridas e desenvolvidas ao longo da Prática de Ensino Supervisionada. Este relatório é uma síntese das atividades desenvolvidas nos seguintes domínios: Prática de Ensino Supervisionada, Atividades de Integração no Meio Escolar, Atividades de Intervenção na Comunidade Escolar e Atividades de Natureza Científico-Pedagógica. O trabalho desenvolvido ao longo do estágio e durante a escrita do relatório revelou-se um tempo importante para vivenciar e refletir a realidade do quotidiano da profissão professor e para compreender os desafios da mesma. Das várias componentes do estágio, destacou-se a prática letiva, porque foi em torno dela que decorreu o estágio, tendo o professor estagiário, através da mesma, tido a oportunidade de evoluir pessoal e profissionalmente. As atividades e as reflexões realizadas permitiram adquirir conhecimentos e competências imprescindíveis para um profissional do ensino e contribuíram para a formação integral do professor estagiário.

Relatório de estágio de biologia e geologia realizado na Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco

Este Relatório, integrado no Mestrado em Ensino de Biologia e de Geologia no 3º Ciclo do Ensino Básico e no Secundário, descreve as atividades planeadas e desenvolvidas no âmbito do Estágio Pedagógico que decorreu no ano letivo de 2012/2013 na Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco. As atividades estão organizadas segundo o delineado para o Estágio Pedagógico, interligam-se entre si e evidenciam uma intervenção abrangente do professor estagiário enquanto futuro professor de Biologia e Geologia. Assim, no primeiro capítulo consta a contextualização das atividades pedagógicas desenvolvidas, uma breve descrição dos intervenientes neste Estágio e ainda a caracterização da Escola de acolhimento, com vista a conhecê-la não só do ponto de vista estrutural e organizacional, como também compreender as orientações educativas definidas pela Escola, de modo a rentabilizar os espaços físicos e os materiais didáticos proporcionados pela instituição. No capítulo seguinte, referente à prática letiva, é abordada toda a ação pedagógica, a gestão do processo de aprendizagem, bem como a reflexão do professor sobre a sua progressão e aquisição de competências ao longo do Estágio. São ainda incluídas as atividades de integração no meio, com o intuito de conhecer as turmas que lecionávamos, as quais incluem a caracterização de uma das turmas lecionadas (9º ano) e a realização de um estudo de caso. Por último, são relatadas outras atividades realizadas no decorrer deste Estágio Pedagógico que tiveram uma expressão individual e coletiva, nomeadamente a atividade de intervenção na comunidade escolar e a atividade de natureza científico-pedagógica. A realização das várias atividades pedagógicas apresentadas, as vivências experienciadas, a partilha e o trabalho conjuntos, foram importantes para nos consciencializar de todo o processo de construção e desenvolvimento da nossa identidade profissional e das motivações pessoais e, claro, do modo como estas estão relacionadas com a nossa ação no contexto real.

Relatório de estágio de biologia e geologia realizado na Escola Secundária Jaime Moniz

O estágio pedagógico é uma etapa fundamental na formação inicial pois promove a transição do aluno a professor, permitindo a primeira experiência com a profissão docente e a aplicação prática num contexto real de ensino dos conhecimentos adquiridos durante o curso. O presente relatório visa descrever de forma contextualizada, as atividades de ensino e aprendizagem desenvolvidas durante o estágio pedagógico realizado no ano letivo 2012/2013 na Escola Secundária Jaime Moniz (ESJM), no âmbito do Mestrado em Ensino de Biologia e Geologia no 3º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário. Pretende também refletir criticamente sobre as experiências de ensino-aprendizagem realizadas e sobre as vivências, dificuldades sentidas, competências adquiridas e aspetos a melhorar. Este relatório descreve os intervenientes neste processo e as atividades de ensino aprendizagem desenvolvidas. Uma das atividades de maior importância durante o estágio pedagógico foi a Prática Letiva (PL), pois permitiu a aquisição de várias competências necessárias à intervenção pedagógica, através do Processo de Ensino-Aprendizagem e da Assistência às Aulas. Por sua vez, as Atividades de Integração no Meio (AIM), compostas pela Caracterização da Turma e pelo Estudo de Caso foram particularmente importantes para conhecer os alunos da turma, e adequar a intervenção pedagógica às suas características. As Atividades de Intervenção na Comunidade Escolar (AICE) proporcionaram a oportunidade de desenvolver competências na área da organização de eventos e promoveram a integração na Escola. A Atividade de Natureza Científico-Pedagógica (ANCP) foi importante sobretudo no desenvolvimento de competências investigativas. O estágio pedagógico constitui para o professor em formação um importante processo de aprendizagem, pois possibilita a tomada de consciência das funções que este deve desempenhar na escola, e a aquisição e desenvolvimento de competências pessoais e profissionais necessárias para o desempenho da profissão.

Relatório de estágio de biologia e geologia realizado na Escola Secundária de Francisco Franco e Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco

O presente relatório descreve, de forma contextualizada e globalizante, as práticas educativas desenvolvidas durante o estágio pedagógico realizado no ano letivo 2013/2014, na Escola Secundária de Francisco Franco e na Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco, no âmbito do Mestrado em Ensino da biologia e da geologia no 3º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário. O estágio pedagógico comtemplou quatro áreas de atuação: Prática de Ensino Supervisionada, Atividades de Integração no Meio Escolar, Atividades de Intervenção na Comunidade Escolar e Atividades de Natureza Científico-Pedagógica. O trabalho desenvolvido, nas diferentes áreas, obedeceu a uma planificação, operacionalização e uma constante reflexão da prática educativa efetivada. A realização do estágio pedagógico é uma componente importante na formação profissional e pessoal, pois permite ao professor estagiário a aquisição de competências pedagógicas, científicas e éticos profissionais, características fundamentais para uma prática crítica, integradora, reflexiva e de qualidade.

Execução de túneis nas formações vulcânicas da Ilha da Madeira: o caso do túnel 1 da nova ligação Vasco Gil-Fundoa à cota 500

Este trabalho pretende contribuir para um melhor conhecimento ao nível da execução de túneis em formações vulcânicas, mais especificamente na Ilha da Madeira, visto esta região ter sido nos últimos anos palco da construção de inúmeros túneis rodoviários, que forneceram novos dados, experiencias e metodologias na execução de túneis em maciços vulcânicos. Assim sendo, esta tese foca inicialmente a geologia da Ilha da Madeira com o objectivo de dar a conhecer as características litológicas das rochas que compõem os maciços vulcânicos assim como é feita uma abordagem à história e evolução dos túneis existentes na região, com realce para os vários tipos de túneis executados e para os acidentes mais comuns que acontecem durante a escavação neste tipo de maciços. Depois são abordados os estudos geológicos e geotécnicos que são indispensáveis antes do inicio da execução dos túneis e também os métodos de escavação utilizados em maciços vulcânicos. É ainda abordado o estudo das vibrações causadas pelo uso de explosivos na escavação de túneis visto ser o método mais usado na região. Por fim é relatado o acompanhamento realizado durante a execução de um túnel na Ilha da Madeira, com particular destaque ao estudo das vibrações causadas devido à detonação de explosivos.

Estabilidade de vertentes nas formações vulcânicas da Ilha da Madeira

Esta dissertação pretende aprofundar o conhecimento da actual situação das vertentes da Ilha da Madeira, uma vez que tem sido um problema que muito tem afectado a ilha dado os inúmeros acidentes que ocorrem todos os anos principalmente na altura do inverno. A permanente instabilidade que muitas vertentes e escarpas da ilha da Madeira estão sujeitas, resultam da sua evolução geológica, com consequências por vezes trágicas, levam à necessidade de aprofundamento dos fenómenos envolvidos no processo evolutivo e à busca de soluções técnicas economicamente viáveis dentro do quadro de conhecimento do dimensionamento de taludes. A Ilha da Madeira possui uma estratigrafia composta por três complexos vulcânicos, constituído cada um deles por várias unidades estratigráficas, o que a torna uma ilha heterogénea e anisotrópica no que à geologia diz respeito, sendo diversos os materiais que podemos encontrar na mesma vertente, mesmo possuindo dimensões não muito elevadas. Torna-se por isso essencial encontrar o método de estabilização que mais se adequa a cada um desses materiais. Para além da variedade ao nível geológico, existem também uma série de movimentos de vertentes associados que ocorrem na Madeira, sendo a queda de rochas, aquele que mais se observa e que mais danos tem provocado ao longo dos últimos anos. É aqui que surge a importância da contenção executada através do recurso a pregagens e ancoragens, sendo as primeiras as mais utilizadas no processo de contenção das escarpas. Uma vez identificado o principal movimento de vertente, a estabilidade global dos taludes raramente é posta em causa, ainda assim é feita a análise aos diversos métodos de análise estabilização onde se destacam os métodos das fatias principalmente o de Fellenius e o de Bishop. Numa parte teórico-prática é feita a análise mais elaborada do talude do Caniçal e às escarpas do Lugar de Baixo e do Porto da Cruz, que apresentam processos construtivos diferentes: os dois últimos distinguem-se do primeiro pela execução de banquetas, ainda que as medidas adoptadas para a contenção dos materiais sejam semelhantes para todos.

Aplicação da engenharia natural na estabilização de taludes

Na presente dissertação iremos demonstrar alternativas viáveis presentes na engenharia natural. Apesar da apresentação destas técnicas, não queremos defender as soluções da engenharia natural em detrimento da engenharia tradicional. Assim, vão ser descritas técnicas em ambas as áreas para uma melhor compreensão das duas técnicas, de forma a garantir uma maior otimização dos recursos e do local de construção. O objetivo é fornecer alternativas adicionais, e incentivar uma integração entre as duas técnicas. Os sistemas vivos presentes no local de construção podem ser ótimos materiais de construção. Assim a engenharia natural e a utilização de materiais vivos, para aliviar problemas ambientais, como deslizamentos em encostas e margens fluviais são uma resposta viável para estes problemas. As ocorrências de deslizamentos de terra são muito comuns tal como os processos naturais em montanhas tectonicamente ativas, como nos Himalaias. Os taludes são áreas geralmente acentuadas, expostos a fenómenos erosivos e por isso comum a ocorrência de movimentos de vertente. Esta abordagem de estabilização de taludes requer uma verdadeira parceria entre várias disciplinas, incluindo geotecnia, hidrologia, geologia, biologia, engenharia civil, arquitetura e paisagística. Esta dissertação, visa fazer um estudo da problemática ligada à instabilidade de taludes, dando exemplos de algumas soluções realizáveis na área da engenharia natural para o controlo e estabilização de taludes e encostas.

Criação de uma estação de testes para um micro-helicóptero autónomo

Os UAV (Unmaned Air Vehicles) têm sido cada vez mais utilizados em vários ramos, como a geologia, a segurança pública, a robótica e na obtenção de imagens. Visto existir grande interesse no uso do equipamento, foi comprado um quadcopter com o objetivo poder tornálo o mais autónomo possível. Esta tese contém informações dos elementos utilizados nesse Arducopter e ainda a informação dos sensores que podem ser adaptados ao mesmo. Explica também como está estruturado todo o código e como o UAV pode ser configurado antes do voo. São também apresentados todos os resultados obtidos dos primeiros voos e as evoluções e alterações após cada teste.

As levadas da Ilha da Madeira: uma herança cultural

A presente dissertação de mestrado tem como primeiro e fundamental objetivo salientar a importância das levadas da ilha da Madeira como património cultural e sublinhar a pertinência da sua candidatura a Património da Humanidade. Debruçando-se sobre um enquadramento conceitual e teórico acerca do património cultural e das levadas da ilha da Madeira, esta investigação pretende conhecer qual a relação existente entre ambos, existindo, também, o intuito de compreender qual o interesse da valorização, preservação e conservação destes aquedutos. O estudo desenvolveu-se, portanto, no sentido de responder à questão “As levadas da ilha da Madeira e o património cultural: que relação?”. Para dar resposta à mesma procedeu-se à explanação do conceito de património cultural e a sua legislação e, ainda, à história das levadas, que se cruza com a da própria ilha, recorrendo à consulta, leitura e análise de documentos relacionados com estes assuntos bem como ao trabalho de campo, percorrendo diversas levadas e registando observações in loco. Neste sentido, chegou-se à conclusão de que as levadas, que, no século XV, surgiram da necessidade de levar a água até aos terrenos agrícolas, são hoje a prova do esforço, luta e triunfo do povo madeirense. É na perspetiva de herança e cultura que encarar as levadas como património cultural faz todo o sentido, na medida em que apresentam, de facto, uma autenticidade ímpar, relativamente à sua forma e conceção, construção e materiais utilizados, tradições e técnicas de gestão de águas, localização, enquadramento e amplitude, termos linguísticos, lendas e contos a que deram origem e, ainda, a todo um património material e imaterial consigo relacionados.

Evolution of the landscape of Madeira Island: long-term vegetation dynamics

The aim of this thesis was to evaluate historical change of the landscape of Madeira Island and to assess spatial and temporal vegetation dynamics. In current research diverse “retrospective techniques”, such as landscape repeat photography, dendrochronology, and research of historical records were used. These, combined with vegetation relevés, aimed to gather information about landscape change, disturbance history, and vegetation successional patterns. It was found that landscape change, throughout 125 years, was higher in the last five decades manly driven by farming abandonment, building growth and exotic vegetation coverage increase. Pristine vegetation was greatly destroyed since early settlement and by the end of the nineteenth century native vegetation was highly devastated due to recurrent antropogenic disturbances. These actions also helped to block plant succession and to modify floristical assemblages, affecting as well as species richness. In places with less hemeroby, although significant growth of vegetation of lower seral stages was detected, the vegetation of most mature stages headed towards unbalance between recovery and loss, being also very vulnerable to exotic species encroachment. Recovery by native vegetation also occurred in areas formerly occupied by exotic plants and agriculture but it was almost negligible. Vegetation recovery followed the successional model currently proposed, attesting the model itself. Yet, succession was slower than espected, due to lack of favourable conditions and to recurrent disturbances. Probable tempus of each seral stage was obtained by growth rates of woody taxa estimated through dendrochronology. The exotic trees which were the dominant trees in the past (Castanea sativa and Pinus pinaster) almost vanished. Eucalyptus globulus, the current main tree of the exotic forest is being replaced by other cover types as Acacia mearnsii. The latter, along with Arundo donax, Cytisus scoparius and Pittosporum undulatum are currently the exotic species with higher invasive behaviour. However, many other exotic species have also proved to be highly pervasive and came together with the ones referred above to prevent native vegetation regeneration, to diminish biological diversity, and to block early successional phases delaying native forest recovery.