ESTUDO PRELIMINAR DA RESSURGÊNCIA NA REGIÃO DE CABO FRIO

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1 ESTUDO PRELIMINAR DA RESSURGÊNCIA NA REGIÃO DE CABO FRIO Gustavo Leite da Silva 1 ; M.S. Dourado 2 ; R. N. Candella 3 RESUMO. Ressurgência é o processo de afloramento das massas de água profundas e frias do oceano à superfície, o qual desencadeia um espetacular desenvolvimento na biota da região. A Ressurgência, na região de Arraial do Cabo, está relacionada com o regime de ventos local, com direção principal de NE, oriundos do Anticiclone Semi-Permanente do Atlântico Sul, sendo interrompido com a passagem de sistemas frontais, quando a direção passa a SW. A avaliação climatológica da ressurgência permite mostrar o comportamento da resposta da TSM com relação ao vento e, também, a variabilidade interanual do ciclo da ressurgência na região. ABSTRACT. Upwelling is the ascent process of the deep and cold water masses of the ocean to the surface, which unchains a spectacular development in biota of the region. The upwelling, in the region of Arraial do Cabo, is related with the local regimen of winds, with main direction of NE, deriving of the Half-Permanent Anticyclone of the South Atlantic, being interrupted with the ticket of systems frontals, when the direction passes the SW. The climatological evaluation of the upwelling allows to show the behavior of the reply of the TSM with regard to the wind and, also, the interanual variability of the cycle of the ressurgência in the region. Palavras-Chave: Ressurgência, vento de nordeste (NE), TSM. INTRODUÇÃO O fenômeno da ressurgência é caracterizado pelo afloramento de águas profundas, frias e ricas em nutrientes em determinadas regiões dos oceanos. Nessas condições, a produtividade primária é bastante elevada e, em conseqüência, toda a cadeia alimentar é beneficiada, o que torna tais regiões importantes para a pesca. A ressurgência é mais comum nos bordos oeste dos continentes, mas, na costa brasileira, ocorre em alguns pontos, sendo o mais conhecido o localizado em Arraial do Cabo, no leste do estado do Rio de Janeiro (23 o S, 42 o W). Os estudos sobre o tema remontam a década de 5 (Allard, 1955) e, desde então, muitos pesquisadores vêm trabalhando nessa área, como, por exemplo, 1 Bolsista do Programa de Educação Tutorial (MEC/SESU) Grupo PET-Meteorologia. Universidade Federal de Pelotas UFPEL. Campus Universitário Capão do Leão. Caixa Postal 354, CEP Pelotas, RS. 2 Professor Doutor, Departamento de Meteorologia, Campus Universitário Capão do Leão. Caixa Postal CEP Pelotas, RS. 3 Professor Mestre, Institutos de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM). Rua Kioto, 253 Praia dos Anjos Arraial do Cabo, RJ.

2 Emilson (1961), Moreira e Rodrigues (1966), Moreira (1973, 1977), Signorini (1978), Valentin et al (1987), Palacios (1993) e Torres Jr (1995), entre outros. Embora o mecanismo completo da ressurgência ainda não esteja totalmente compreendido, sua relação com o vento é clara, baseando-se na teoria de Ekman, onde o transporte médio do oceano se dá 9 o à esquerda do vento, no hemisfério sul. Na costa sudeste do Brasil, os ventos de nordeste, oriundos do Anticiclone Semi-Permanente do Atlântico Sul, são dominantes e ocorrem durante todo o ano, sendo interrompidos na passagem de sistemas frontais, quando a direção passa a SW (Torres Jr, 1995, Dourado e Oliveira, 21). Com isso, a água superficial tende a deslocar-se para o largo, possibilitando a subida da água subjacente, nesse caso, a Água Central do Atlântico Sul (ACAS). A temperatura indicativa da ressurgência é, portanto, 18 o C, índice térmico superior da ACAS. Assim, pode-se supor que, nos meses em que a ACAS está mais rasa, seja necessária menor potência de vento para trazê-la à superfície. Os objetivos principais deste trabalho são avaliar a variabilidade interanual do ciclo da ressurgência em Arraial do Cabo e verificar a velocidade de resposta da temperatura do mar ao vento ao longo do ano. MATERIAL E MÉTODOS Para analisar os eventos de ressurgência foram utilizados 11 anos (197 até 198) de dados horários de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) e direção do vento. Estes dados foram coletados pela Companhia Nacional de Álcalis, em Arraial do Cabo. A figura 1 mostra um exemplo de caso típico de ressurgência. O evento de ressurgência tem início quando o vento situa-se no Quadrante Nordeste (QNE) e adquire uma postura permanente dentro do quadrante (ponto Vi). Não bastando, a permanência do vento no QNE tem de vir seguida de um decréscimo da TSM, até atingir uma temperatura de 18 C ou inferior (ponto Ti). O final do evento é marcado pelo aumento da TSM, voltando a atingir valores superiores a 18 C (ponto Tf). O evento termina quando a TSM adquire um valor superior a 18 C em resposta à saída do vendo do QNE (ponto Vf).

3 dir. vento Vi dias Vf 3 25 temp Ti dias Tf Figura 1 O gráfico superior da figura mostra a direção do vento, enquanto que o gráfico inferior mostra a variação da TSM ( C), onde a linha verde representa uma isoterma de 18 C para o mês de março de RESULTADOS E DISCUSSÃO A figura 2 mostra valores mensais do tempo de resposta, determinado a partir da diferença entre Vi e Ti, com valores mínimos nos meses de verão. Este resultado é esperado, pois neste período o Anticiclone do Atlântico Sul está mais ao sul. O tempo de resposta é o intervalo em que a TSM demora a decrescer até o valor de 18 o C, assim, no verão, esse tempo deve ser menor. Tempo de resposta(h) Figura 2 - Médias mensais do tempo de resposta.

4 Na figura 3 são apresentados os valores mensais de tempo volta, indicando o tempo necessário para que a TSM atinja valores superiores a 18 o C, significando o fim de um evento de ressurgência. Estes valores são determinados pela diferença entre Tf e Vf. Como esperado, observa-se que os valores mínimos estão nos meses de inverno, quando as frentes frias estão mais intensas e o Anticiclone do Atlântico Sul tende a estar mais ao norte. Tempo de volta (h) Figura 3 - Médias mensais do tempo de volta. Como um resultado do observado nas figuras 2 e 3, a figura 4 mostra os valores mensais do tempo de permanência da TSM abaixo de 18 o C. Nota-se que os eventos de ressurgência são mais duradouros no verão com um pico secundário em Setembro. Este comportamento é devido a influência do Anticiclone Semi-Permanente do Atlântico Sul, que é mais intensa no verão. Tempo de permanência (h) Figura 4 - Médias mensais do tempo de permanência.

5 CONCLUSÕES Neste trabalho foram analisados 11 anos de dados de temperatura da superfície do mar e direção do vento na região de arraial do Cabo, RJ. Os resultados preliminares mostram que a TSM responde mais rapidamente ao vento de nordeste, caracterizando o início da ressurgência no verão, quando o Anticiclone do Atlântico Sul está mais ao sul e mais persistente. Ao contrário, o fim da ressurgência ocorre mais rapidamente no inverno, devido às frentes frias que estão mais intensas neste período. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLARD, P Anomalies Dans les Températures de L'euax de Mer Observée au Cabo Frio (Brésil). Bull. Inf. Com. Cent. Océanogr.. Études Cotes 2, CANDELLA, R. N Correlação TS para a Água Central do Atlântico Sul no Quadrado de Marsden 376. Rev. Pesquisa Naval. DOURADO, M. S., A. P. OLIVEIRA, 21. Observational description of the Atmospheric and Oceanic Boundary Layers over the Atlantic Ocean. Brazilian Journal of Oceanography, 49 (1/2), EMILSON, I The Shelf and Coastal Waters Off Southern Brazil. Bolm. Inst. Oceanogr., XI(2), MOREIRA DA SILVA, P. C. & RODRIGUES, R. F Modificações na Estrutura Vertical das Águas Sobre a Borda da Plataforma Continental por Influência do Vento. Publicação do Inst. Pesq. da Marinha, 13 pp A Ressurgência de Cabo Frio(I). Publicação do Inst. Pesq. da Marinha, 56 pp Upwelling and Its Bilogical Effects in Southern Brazil. Publicação do Inst. Pesq. da Marinha, 112, 6 pp. PALACIOS, J. R Estudo Espectral do fenômeno da Ressurgência de Cabo Frio (RJ, Brasil). Dissertação de Mestrado apresentada ao Departamento de Geofísica do Observatório Nacional do CNpQ. SIGNORINI, S. R On the Circulation and the Volume Transport of the Brazil Current Between teh Cape of São Tomé and Guanabara Bay. Depp Sea Research, 25, VALENTIN, J., ANDRÉ, D. L. & JACOB, S. A Hydrobiology in the Cabo Frio (Brazil) Upwelling: Two Dimensional Structure and Variablity During a Wind Cycle. Continental Shelf Research, 7(1), TORRES JR, A. R Resposta da Ressurgência Costeira de Cabo Frio a Forçantes Locais. Dissertação de Mestrado apresentada à COPPE/UFRJ.

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