Avaliação da erosão costeira em Rio das Ostras (RJ) através da análise de linha de costa entre 2005 e 2016.

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1 Avaliação da erosão costeira em Rio das Ostras (RJ) através da análise de linha de costa entre 2005 e BIANCA LIMA MAGALHÃES 1 THAÍS BAPTISTA 2 GUILHERME FERNANDEZ 3 Resumo:Praias arenosas são feições dinâmicas, sujeitas a mudanças que podem alterar o balanço sedimentar do ambiente, condicionando em alguns casos o processo de erosão costeira que pode ser refletido pela mudançada linha de costa. É o que fica evidenteno arco praial localizado entre a Praia da Tartaruga no município de Rio das Ostras e a desembocadura do rio São João, no município de Casimiro de Abreu. Através do mapeamento e análise multitemporalde diferentes indicadores de linha de costa em ortofotos e o monitoramento de um perfil de praia, evidenciou-se, em grande parte do arco, uma retrogradação da linha de costa. Palavras-chave:Erosão costeira; linha de costa; Rio das Ostras. Abstract: Sandy beaches are dynamic features where changes can occur that can alter the sedimentary balance of the environment, conditioning in some cases is the process of coastal erosion refleted by the coastline changes. This is evident in the beach arch located between Tartaruga Beach in the municipality of Rio das Ostras and the mouth of Sao Joao River in the municipality of Casimiro de Abreu. Throughout the multitemporal mapping and analisys of different coastline indicators in ortophotos and the monitoring of a beach profile, a retrogradation of the coastline was evidenced. Key-words:coastalshoreline; coastalerosion; Rio das Ostras. 1 Introdução As praias arenosas são feições extremamente dinâmicas e estão em constante mudança devido a uma série de processos, tais como a alternância na energia das ondas, transporte litorâneo, oscilação das marés, variação do nível do mar, além de fatores antrópicos. Esses processos podem alterar o balanço sedimentar, refletindo em alterações na entrada e na saída de sedimentos do sistema praial. Nesse sentido, podem condicionar processos de erosão costeira ou acreção que tendem a ser perceptíveis nas escalas de eventos, histórica e até geológica (Cowell e Thorn, 1994). 1 - Acadêmico do Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal Fluminense. de contato: bianca0912@hotmail.com 2 Docente do programa de pós-graduação da Universidade Federal Fluminense. de contato: thaisitc5@yahoo.com.br 3 Docente do programa de pós-graduação da Universidade Federal Fluminense. de contato: guilhermefernandez@id.uff.br 6731

2 Um dos elementos fisiográficos que melhor responde a tais processos é a linha de costa. Segundo Boak e Turner (2005) e Muehe e Klumb-Oliveira (2014), a linha de costa oceânica é definida pela interseção entre o nível do mar e a terra firme. Sua escolha pode variar de acordo com os objetivos da pesquisa e materiais disponíveis. Boak e Turner (2005) agruparam em duas categorias os possíveis indicadores que podem ser utilizados para a linha de costa: feições costeiras discerníveis visualmente, que podem representar limites de pós-praia ou de contato entre a porção úmida e seca e baseados em datum vertical de maré e nível médio do mar representados pelos níveis de maré alta e baixa de quadratura ou sizígia ou o próprio nível médio do mar. Sobre os indicadores relacionados à primeira categoria, considera-se os exemplos como a linha da vegetação em dunas incipientes ou estabilizadas, a base ou topo da falésia, escarpa de erosão ou de pós-praia. Já no segundo caso, considera-se como exemplos o alcance máximo de espraiamento, zona de saturação, zona de limite máximo de quebra de ondas e alcance das ondas de tempestade. Uma série de trabalhos sobre a detecção e análise na mudança da linha de costa já foram realizados. Neste contexto, podemos citar Quadros (2015) que investigou a dinâmica da linha de costa em mesoescala espaço-temporal na barreira transgressiva do Complexo Deltaico do Rio Paraíba do Sul, mais especificamente no flanco sul a fim de complementar estudos anteriores sobre a evolução costeira no quarternário. Para isso, a autora utilizou fotografias aéreas que compreenderam as datas de 1976, 2000 e 2005 e imagens de satélite RapidEye de 2012.Quadros (2015) utilizou como indicador de linha de costa a Zona de Arrebentação de Intensidade Máxima e ressaltou a influência da maré neste tipo de indicador. Mutaqin (2017) analisa a mudança da linha de costa na área de Kuwaru com foco na parte Sul da Região Especial de Yogyakarta na face do oceano Índico com utilização da extensão Digital ShorelineAnalysis Systemdo ArcGis. Em seu trabalho, o autor não deixa claro qual o indicador de linha de costa utilizado. Essa não identificação pode vir a ser um problema uma vez que sua comparação com futuras delimitações poderá ser feita de maneira errônea. Especificamente no litoral fluminense, as praias da Tartaruga e do Abricó, localizadas no município de Rio das Ostras, têm sofrido danos e prejuízos em função 6732

3 da atuação do processo de erosão costeira que tem atingido a estrutura urbana da orla marítima. Esse processo de erosão costeira também foi documentado por Muehe et al. (2015) e Muehe et al. (2011) a partir do monitoramento de perfis de praia e mapeamento da linha de costa a partir de fotografias aéreas e imagens de satélite. Essa erosão costeira foi avaliada pelos autores como uma tendência e não como episódica decorrente de eventos de ressaca. Contudo, esses trabalhos documentam dados até o ano de 2011 e, especificamente, o indicador de linha de costa utilizado nem sempre aparece explícito. Figura 1- Arenitos expostos na Praia de Abricó no município de Rio das Ostras devido ao processo de erosão costeira. Fonte: Acervo pessoal (Ano da fotografia em 2016). Assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o processo de erosão costeira em parte da orla de Rio das Ostras, a partir do mapeamento da dinâmica da linha de costa avaliada a partir de monitoramento dos perfis de praia e mapeamento em Ortofotos, entre os anos de 2005 e Além disso, o presente trabalho também pretende comparar o mapeamento de linha de costa a partir de diferentes indicadores, para fins de comparação e discussão. 2- Área de estudo A área de estudo, localizada na região centro-norte do Estado do Rio de Janeiro, compreende o trecho entre a Praia da Tartaruga, no município de Rio das Ostras e a desembocadura do Rio São João. Considerando a morfologia do litoral e as áreas de influência costeira das principais bacias-hidrográficas, Muehe divide o 6733

4 litoral do Rio de Janeiro em nove compartimentos ao longo de dois segmentos: o Macro-Compartimento Bacia de Campos (litoral oriental) e o Macro-Compartimento dos Cordões litorâneos (litoral sul). O arco praial em questão, localiza-se no litoral oriental, mais especificamente no compartimento do rio Macaé ao embaiamento do rio São João. Ao norte do arco praial, as características refletivas são bem evidenciadas pela quase ausência de uma zona de surfe, face de praia íngreme e pequena largura da berma, refletindo o reduzido estoque de areia da praia além da presença de arenitos de restinga expostos, o que indica a ocorrência de erosão. À medida em que se aproxima da desembocadura do rio São João, o estado morfodinâmico definido vai adquirindo características dissipativas, em razão da deposição de sedimentos finos oriundos do próprio rio. A área ainda se apresenta em grande parte orientada para sudeste, amplamente exposta às ondas de tempestade. 3- Metodologia 3.1-Detecção da linha de costa a partir de Ortofotos e DGPS Com o objetivo de avaliar a dinâmica da linha de costa na área de estudo, foram usados os seguintes indicadores de linha de costa: a base da escarpa erosiva; o limite da vegetação (quando não havia escarpa erosiva); e o espraiamento máximo das ondas (contato entre a porção seca e úmida da praia). Estes indicadores foram identificados a partir de caminhamentos realizados com DGPS (modelo Zênite L1/L2), no mês de setembro de Os dados obtidos foram processados em laboratório com a utilização do programa GTR processor. A linha de costa referente ao ano de 2016 foi plotada nas Ortofotos do ano de 2005, disponibilizadas pelo IBGE. Essas ortofotos possuem resolução espacial de 1m. A partir delas, também foi mapeada a linha de costa referente ao ano de 2005 utilizando os mesmos indicadores de linha de costa mapeados em campo com DGPS. 6734

5 Figura 2- Caminhamento realizado com a utilização de DGPS na linha de costa. Fonte: Acervo pessoal 3.2- Detecção de linha de costa a partir de monitoramento de perfis de praia Foi utilizado um perfil de monitoramento na praia do Abricó. O monitoramento do perfil emerso foi realizado seguindo o método de nivelamento topográfico tradicional e mais recentemente com Estação Total. As cotas altimétricas de referência de nível foram ajustadas ao nível médio do mar, seguindo orientações contidas em Muehe et al. (2003). O monitoramento foi iniciado no ano de 2007 e continua até os dias atuais, compondo uma década de análise, ainda que o intervalo temporal entre os levantamentos seja heterogêneo (2007,2009,2010,2011,2012 e 2017). Foi considerado o indicador de escarpa de pós-praia para avaliar o comportamento da linha de costa. 4- Resultados e discussões Os resultados apresentados referem-se às variações da linha de costa através da utilização de diferentes indicadores: escarpa erosiva de pós-praia; e o contato seco e úmido na areia, representado pela linha de espraiamento das ondas. Dessa forma, comparou-se quatro trechos do arco praial: B, C, D e E (figura3); que foram escolhidos de forma a representar as diferentes taxas de alteração da linha de costa. As linhas são referentes aos anos de 2005 e As figuras 3 e 5 ilustram os resultados das aquisições de campo e informações extraídas através da interpretação da própria 6735

6 imagem. A figura 3 representa a linha de costa mapeada a partir do indicador de escarpa erosiva de pós-praia e limite da vegetação; e a figura 4 representa a linha de costa mapeada a partir do indicador de espraiamento das ondas. Analisando a diferença entre as linhas de costa ao longo do tempo, pode-se notar um recuo da escarpa de pós-praia entre o centro e o norte do arco de praia. No ponto mais ao norte (figura 3b) foi identificada uma diferença de 13 metros entre a linha de costa de 2005 e a linha de costa de 2016, resultando numa taxa de recuo de aproximadamente 1,0 m/ano. Nesse setor, o processo erosivo praticamente alcançou a RJ-106, que é uma importante via de ligação entre os municípios de Rio das Ostras e Macaé, chegando a interditar o calçadão próximo à via (figura 4A). Em abril de 2016, a prefeitura e o Departamento de Estradas e Rodagem (DER) iniciaram obras de contenção na forma de enrocamento (figura 4B). No segundo trecho (figura 3c) há uma diferença ainda significativa de 11 metros, trecho este onde são encontrados arenitos expostos (figura 1). No terceiro ponto (figura 3d) nota-se que a diferença é menor: 5 metros. No quarto ponto as linhas de costa de 2005 e 2016 não indicaram alteração, sugerindo um comportamento de estabilidade na parte sul do arco, como mostra a figura 3e. Nesse ponto, a linha de costa foi mapeada a partir do indicador da linha de vegetação, devido à ausência da escarpa erosiva. Figura 4: (A) Erosão costeira avançando sobre a RJ-106 em (B) Obras de contenção na praia da Tartaruga iniciadas em abril/2016. (Fotos:

7 Figura 3- Comparação entre a linha de costa indicada pela escarpa erosiva em 2005 e No ponto A nota-se um recuo da linha de costa de 13m enquanto no ponto E não se nota quaisquer alterações. Analisando a diferença entre as linhas de costa indicadas pelo espraiamento máximo, pode-se notar um recuo do espraiamento em todo o arco praial. No ponto mais ao norte (figura 5b) foi identificada uma diferença de 13 metros entre a linha de costa de 2005 e a linha de costa de No segundo trecho há uma diferença significativa de 10 metros. Tanto no ponto D quanto no ponto E, a diferença entre o espraiamento máximo obtido foi de 12 metros. Segundo Quadros 2015, a variação vertical da maré influencia no indicador de linha de costa, modificando sua posição horizontal. Por sofrer influência de ondas e marés diariamente, o posicionamento da linha de costa modifica-se ao longo do dia. Quadros (2015) verificou que a variação de maré chegou a 10,46 metros com relação ao plano horizontal, no litoral de 6737

8 Quissamã (RJ), cuja praia é caracterizada como refletiva e as ondas podem ultrapassar a 3,5 m. Nesse sentido, as diferenças identificadas na figura 5 podem representar a variação da maré diária embutida na análise, uma vez que, na parte mais ao sul do arco, não houve variação da linha de costa entre o período analisado, quando foi considerado o indicador de escarpa de pós-praia (figura 3). Figura 5- Comparação entre a linha de costa indicada pelo espraiamento máximo em 2005 e O ponto B apresentou retrogradação de 13m, ponto C, 10m e os pontos D e E, 12m. Especificamente no dia do mapeamento da linha de espraiamento, o dado foi adquirido numa maré de sizígia, numa fase de enchente, num período de tempo em que a maré variou entre 0,3 e 0,8 metros. Já a linha de espraiamento mapeada sobre 6738

9 cota (m) a Ortofoto de 2005, não há informação sobre o horário da aquisição da imagem e, consequentemente, não há informação sobre a maré. Para avaliar melhor a influência da maré na análise da linha de costa, será realizada posteriormente a medição de dois perfis de praia nos momentos de baixa-mar e preamar de sizígia com a finalidade calcular uma margem de erro para futuras análises da linha de costa que sejam mapeadas a partir de imagens, adotando a linha de espraiamento. Uma superposição de perfis foi feita ao longo de dez anos, entre 2007 e 2017 (figura 6). A análise mostra claramente um recuo contínuo do topo da escarpa. Como referência para o início do perfil, utilizou-se um muro sendo o marco zero. Em setembro de 2007, a distância entre o muro e o topo da escarpa era de 18,65m, em 2017 essa distância diminuiu para 12,23m, ou seja, houve um recuo de linha de costa de 6,42 metros em dez anos, representando uma taxa de 0,6 m/ano (figura 7) distância (m) set_2007 out_2007 dez_2007 fev_2009 mai_2010 nov_2011 fev_2012 dez_2012 maio_2017 Figura 6- Monitoramento de perfil na área de estudo mostrando a evolução da dinâmica da linha de costa (escarpa erosiva) Muehe et al. (2015) também analisaram um envelope de perfis na mesma praia, entre os anos de 1996 à Segundo os autores, o recuo da escarpa de pós-praia só passou a ocorrer a partir de novembro de 2004, corroborando os registros de moradores locais do município (figura 8). Porém, isso não significa que a erosão costeira ou o recuo da linha de costa não ocorresse antes, considerando que a urbanização é relativamente recente na respectiva orla. Após o ano de 2004, os 6739

10 distância (m) autores citam importantes eventos de ressaca como detonadores do recuo da escarpa, resultando em uma taxa 0,5 m/ano, portanto, muito próximo do encontrado para o intervalo temporal do monitoramento dos perfis apresentados no presente trabalho (figuras 5 e 6) Recuo da linha de costa 18,65 18,42 17,4 16,12 14,73 12,34 12, out/07 dez/07 nov/08 fev/09 mai/10 dez/12 mai/17 Figura 7- Gráfico indicando a taxa de variação da linha de costa (escarpa erosiva) Figura 8: Praia da Tartaruga sem evidências do processo erosivo no ano de (Fonte: O recuo da linha de costa identificado nesse trabalho, entre o período de 2005 e 2016, também é corroborado pela interpretação de Muehe et al. (2011). A comparação entre fotos aéreas, simulação de refração de ondas e análise de 6740

11 amostras de sedimentos concluiu por um desequilíbrio sedimentar na região, com tendência erosiva. Porém, os mesmos autores identificaram uma taxa de recuo da linha de costa obtida através das imagens de cerca de 0,3 m/ano, menor que a encontrada no presente trabalho (~1,0 m/ano). Essa diferença pode estar associada à escala temporal de análise, uma vez que os autores avaliaram a linha de costa a partir de fotografias aéreas dos anos 1970 e 2000; à possível diferença na resolução espacial das imagens; a problemas de georreferenciamento, e/ou ao tipo de indicador escolhido que não foi explicitado no trabalho. 5- Considerações finais O presente trabalho permitiu avaliar as limitações e as potencialidades do mapeamento e análise da linha de costa para fins de avaliação do processo de erosão costeira. As taxas de recuo da linha de costa podem variar significativamente considerando o tipo de indicador, que pode ou não sofrer a influência da variação da maré. Nesse sentido, os indicadores de escarpa de pós-praia e limite da vegetação são mais adequados, mostrando-se mais condizente com o comportamento da linha de costa. Além disso, as taxas também podem variar de acordo com o intervalo temporal da análise e dos materiais utilizados, como imagens, perfis de praia e aquisição direta no campo a partir de DGPS. Tais variáveis normalmente dependem dos objetivos e da viabilidade de cada investigação. O recuo da linha de costa e o processo erosivo identificados nesse trabalho refletem ainda uma componente relevante de vulnerabilidade, considerando o crescimento urbano no município e o adensamento de edificações na orla marítima. É importante não só a realização do planejamento territorial em virtude da vulnerabilidade e instabilidade da região, como também o monitoramento contínuo desta linha de costa a fim de prevenir futuros danos e prejuízos. 6- Bibliografia BOAK, E. H.; TURNER, I. L. (2005) Shoreline definition and detection: a review. Journal of Coastal Research, vol. 21, n 4,

12 COWEL, P. J.; THOM, B. G. (1994) Morphodynamics of coastal evolution. In: CARTER, R. W. G.; WOODROFFE, C. G. (Org.) Coastal Evolution. Cambridge University Press, United Kingdom. Cap. 2, p MUEHE, D.; LIMA, C. F.; LINS-DE-BARROS, F. M. (2006) Rio de Janeiro. In: MUEHE, D. (org.) Erosão e Progradação do Litoral Brasileiro. 2ª ed. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, P MUEHE D. (2011) Erosão costeira: Tendência ou eventos extremos? O litoral entre Rio de Janeiro e Cabo Frio, Brasil. Revista da Gestão Costeira Integrada, 11(3): MUEHE, D.; KLUMB-OLIVEIRA, L. (2014) Deslocamento da linha de costa versus mobilidade praial. Quaternaryand Environmental Geosciences (2014) 05(2): MUEHE, D.; FERNANDEZ, G.B.; BULHÕES, E.R.M; AZEVEDO, I.F.; (2011) Avaliação da vulnerabilidade física da orla costeira em nível local, tomando como exemplo o arco praial entre Rio das Ostras e o Cabo Búzios/RJ. Revista Brasileira de Geomorfologia, 12(2): MUEHE, D.; LINS-DE-BAROS, F.; OLIVEIRA, J.F.; KLUMB-OLIVEIRA, L.(2015) Pulsos erosivos e resposta morfodinamica associada a eventos extremos na costa leste do estado do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Geomorfologia, (2015) 16(3): MUTAQIN, B. W. (2017) ShorelineChangesAnalysis in Kuwarucoastal área, Yogyakarta, Indonesia: na applicationofthe digital shorelineanalysis system (DSAS). InternationalJournalSustainableDevelopment Planning, (2017) 12(7): QUADROS, M.A.R. Comportamento da linha de costa em escala decadal: exemplo do litoral entre Macaé e Barra do Furado, litoral norte do estado do Rio de Janeiro.120p. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal Fluminense. Niterói SOUZA, B. 25 cidades que tiveram boom populacional no Brasil. Disponível em: < Data de acesso: 25/04/