RELAÇÃO TEXTURAL DOS SEDIMENTOS PRAIAIS, COM OS PROCESSOS MORFODINÂMICOS NO MUNICÍPIO DE CAPÃO DA CANOA/RS

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1 RELAÇÃO TEXTURAL DOS SEDIMENTOS PRAIAIS, COM OS PROCESSOS MORFODINÂMICOS NO MUNICÍPIO DE CAPÃO DA CANOA/RS Nelson Luiz Sambaqui Gruber¹; Luiz L. C. de Albuquerque Tabajara²; Luana Portz¹; Vinícius Catto de Cardia¹; Frantiesca Cheiran Pereira¹; João Pedro de Moura Jardim¹; Camila da Rocha Tomé¹; Rafael Mastracusa de Oliveira¹; Ricardo Augusto Lengler Franchini¹; ¹ Laboratório de Gerenciamento Costeiro / Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica - LABGERCO/CECO/IG/UFRGS ² Seagrass Gerenciamento Costeiro LTDA INTRODUÇÃO A orla do Litoral Norte do Rio Grande do Sul se caracteriza por ser aberta, dominada por ondas, apresentar um regime de micromarés e ser constituida de sedimentos arenosos unimodais de tamanho fino, com 95% de composição quartzosa (Martins, 1967; Alvarez et al., 1983 e Tomazelli e Villwock, 1992). De acordo com as seqüências morfodinâmicas descritas na literatura (WRIGTH e SHORT, 1984), as praias da região variam entre intermediárias a dissipativas, (TOMAZELLI e VILLWOCK, 1992; TOLDO JR. et al., 1993; WESCHENFELDER, 1996, TABAJARA et al, 2008). Mudanças neste padrão geral ao longo da costa rio-grandense são devidas a variações granulométricas sob a forma de cascalho biodetrítico e areia quartzosa grossa a média proveniente da antepraia (CALLIARI et al., 2002). A classificação morfodinâmica de praiais é amplamente utilizada nos estudos das dinâmicas praiais, por fornecer um prognóstico das condições ambientais de ocorrência em determinado tipo de praia. O termo morfodinâmica significa o ajuste mútuo entre a topografia 1

2 e a dinâmica dos fluídos (ondas, marés e correntes) envolvidos no transporte de sedimentos (Wright e Thom, 1977). Em praias de micromarés, dominadas por ondas, o tamanho do grão de areia, a altura e o período das ondas definem o tipo de praia e o modelo seqüencial de variação praial no espaço e no tempo (Wrigth e Short, 1984). O presente trabalho buscou estabelecer relações entre as propriedades texturais dos sedimentos praias e os processos morfodinâmicos na orla do município de Capão da Canoa/RS. Para isso, foram estabelecidos 17 perfis perpendiculares à praia, eqüidistantes 1 km ao longo de 19 km de costa (FIG. 1). O levantamento de campo foi realizado entre os dias 1 e 3 de setembro de Figura 1: Localização do município de Capão da Canoa e, no detalhe, distribuição dos 18 perfis praia duna ao longo da costa de Capão da Canoa. P R O C E D I M E N T O S METODOLÓGICOS OPERACIONAIS E Para o levantamento dos perfis de praia foi estabelecido de um referencial de nível vertical (RN), materializado por meio de marcos de concreto ou estacas de madeira, para que todos os perfis levantados numa mesma posição possam ser superpostos, para efeitos de comparação (MUEHE et al., 2003). No estudo da dinâmica costeira foi empregado o nivelamento geométrico, desde um referencial de nível localizado no pós-duna até o ponto de refluxo máximo da onda na face da praia (estirâncio inferior). O nível médio do mar é condicionado pelas marés, pelos ventos, pela altura da onda na arrebentação e pela declividade na face da praia. Neste trabalho, o nível zero do mar foi corrigido a 1/3 da distância de influência dos processos de varrido na zona do estirâncio (SHORT, 1999). Associados aos perfis transversais a praia, as condições do mar também foram observadas. As amostras sedimentares da orla de Capão da Canoa foram induzidas a seleção granulométrica, realizando-se os procedimentos para sedimentos grosseiros descritos por 2

3 Suguio (1973). O procedimento de análise sedimentológica das amostras foi realizado no laboratório de Sedimentologia do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, seguindo as seguintes etapas: Lavagem e secagem das amostras as amostras foram separadas em recipientes metálicos e lavadas separadamente em água corrente em ambiente isolado de partículas externas. A lavagem das amostras é imprescindível para retirar os excessos de sal marinho presentes nos sedimentos. Após a lavagem, cada amostra é submetida à secagem em estufa a uma temperatura de aproximadamente 57 C por um período de 8 (oito) horas. Após este período de descanso as amostras ficam prontas para os próximos passos de análise estrutural. Peneiramento das amostras - para executar o peneiramento dispomos de peneiras com formas circulares de 8 polegadas de diâmetro de armação com 2 polegadas de altura, possuindo telas com malhas de metal e padronizadas conforme a escala utilizada, no caso, a escala Φ (phi). O conjunto de peneiras foi organizado com as escalas granulométricas Φ em forma seqüencial, de forma que as peneiras com maior (-4 Φ) e menor (4 Φ) malha se organizassem na parte mais superior e inferior do conjunto respectivamente. Desta forma, os grãos de sedimentos caem da parte superior do conjunto sendo selecionados ao passarem pelas diferentes malhas, em ordem decrescente. Os grãos que permanecem em uma determinada peneira, após o peneiramento, são maiores que a abertura da malha daquela peneira, mas menores que da peneira superposta. Preparação e tamanho das amostras após o peneiramento, usou-se a técnica do quarteamento e pesagem de cada fração de amostra selecionada, seguindo a metodologia descrita por Suguio (1973). Cada fração de amostra foi induzida ao quarteamento com o intuito de estabelecer um peso de aproximadamente 60g de sedimento, peso ideal para a melhor leitura na marcação da balança de precisão. Em uma ficha granulométrica foi registrado o peso inicial completo de cada amostra de perfil, e em seguida foi registrado o valor do peso de cada fração de amostra retirado após o quarteamento. Com isso foi possível o processamento dos dados granulométricos obtidos. Os compartimentos ambientais estudados nas praias de Capão da Canoa estão apresentados na FIG. 2. A zona de surfe situa-se entre o ponto de quebra da onda e a linha de costa. A zona do estirâncio é relativamente estreita, estendendo-se desde o ponto de 3

4 colapso da onda na face da praia até o limite superior da ação do fluxo do espraiamento na praia seca. O pós-praia estende-se desde o nível superior do espraiamento até o campo de dunas ou, simplesmente, até o ponto de fixação permanente da vegetação, sendo a parte seca da praia, e está sujeito aos processos aerodinâmicos. O berma é a porção praticamente horizontal do pós-praia formada pela sedimentação da ação de ondas acima da linha de preamar média (SUGUIO, 1992). Figura 2: Representação esquemática do perfil praia duna, incluindo os compartimentos ambientais definidos no texto. Praias de micromarés dominadas por ondas, como é o caso das praias do município de Capão da Canoa, podem ser classificadas usando-se três variáveis: altura de onda na rebentação (Hb), período da onda (T) e tamanho do grão (Ws), combinadas e definidas como velocidade de queda adimensional por Wright e Short (1984). = Hb / Ws.T (1) Em praias com pequena variação granulométrica lateral, o parâmetro escalar de surfe (ε) traduz melhor as condições morfodinâmicas por relacionar dados hidrodinâmicos com o gradiente entre a praia e a rebentação. Guza e Inman (1975) demonstraram que as características da onda na arrebentação, o nível de ressonância sobre a costa e o tipo de barras formadas, são dependentes da refletividade ou parâmetro escalar do surfe (ε), dado por ε = H b w² / g tan² ß (2) onde; H b = altura da onda na arrebentação, w = freqüência da onda incidente (2 / T, T= período), g = aceleração da gravidade, ß = declividade entre a praia/arrebentação. RESULTADOS E DISCUSSÕES 4

5 A partir da obtenção de dados de campo e de laboratório, podemos fazer algumas reflexões sobre os processos naturais atuantes na costa do Litoral Norte do Rio Grande do Sul relacionando fatores como os padrões de ventos, características morfológicas do setor e atuações antrópicas frente à dinâmica natural do ambiente em questão. No Gráfico 1, podemos observar a distribuição modal dos perfis praiais de Capão da Canoa, os quais se diferenciam significativamente no sentido Norte Sul do município. Nota-se que as curvas de freqüência simples dos perfis 1 ao 18 mostram-se arranjados de forma crescente quando visualizamos os intervalos de Φ (phi). Gráfico 1: Sobreposição de curvas de Freqüência Simples dos perfis praiais destacando as maiores concentrações por tamanho de sedimento ao longo da costa de Capão da Canoa. Podemos determinar, primeiramente, um comportamento de selecionamento do material sedimentar no sentido S-N onde a concentração do tamanho de sedimentos menores tende a aumentar, ou seja, encontramos maior quantidade de sedimentos de tamanho 2,5 Φ no setor Sul, enquanto que a maioria dos sedimentos no setor Norte é de tamanho 3 Φ. Esse fato pode ser relacionado com a atribuição do estágio morfodinâmico da praia neste setor para o presente evento climático, caracterizando o setor Norte como mais dissipativo em 5

6 relação ao setor Sul, mostrando feições morfológicas como leve inclinação da face de praia e tamanho de sedimentos areia fina, determinando numa quebra gradual das ondas na zona de surfe (Nicolodi, 2002). Outra relação que pode ser feita é referente às curvas de Média e Mediana com os perfis praias ao longo da costa do município. O gráfico 2 apresenta uma leve inclinação positiva de ambas as curvas no sentido do perfil 1 ao perfil 18, onde o valor de Φ aumenta gradativamente. Este aumento dos valores de Φ distribuído nos perfis praiais nos proporciona um entendimento de que aumenta a concentração de grãos de areia mais finos nos perfis do setor Norte em relação aos perfis do setor Sul da orla. Gráfico 2: Curvas de Média, Mediana e Desvio Padrão destacando o diferente comportamento da morfologia ao longo da orla de Capão da Canoa neste evento de setembro de A partir de trabalhos realizados por RECOS (2002), estabeleceu-se um padrão de condicionamento morfodinâmico da orla do município de Capão da Canoa, no qual se destaca um comportamento distinto entre os setores Norte e Sul. É comum observar um estágio morfodinâmico mais dissipativo no setor Sul da orla do município em relação ao setor Norte. Porém, neste evento de 01/09/2008 foi estabelecido um caso à parte, observando-se um comportamento morfológico da praia diferenciado, justificado pela aproximação de uma frente fria oriunda do cinturão tempestuoso subpolar. A aproximação de um sistema de baixa 6

7 pressão frente à orla do município promoveu uma interação com a morfologia local, ocasionando numa alteração dos padrões de morfodinâmica da praia, aumentando a energia das ondas e retrabalhando com maior intensidade todo o escopo sedimentar disponível naquele momento. Observando o gráfico 3, podemos elaborar um entendimento acerca do comportamento da curva de assimetria (SK) ao longo da orla de Capão da Canoa. Notamos que ela se caracteriza por um comportamento pouco variável, porém ocorrem suaves diferenciações quando sobrepomos os perfis praias junto à distribuição urbana. É notável a alta densidade populacional no centro da cidade, ao qual se localizam os perfis 1, 2, 3 e 4, sendo esta a região onde observamos uma maior interação humana com o meio físico. E observando-se o gráfico de assimetria e curtose podemos fazer uma relação destes fatores para a existência deste fenômeno. Gráfico 3: Curvas de Assimetria (SK) e Curtose destacando o comportamento da distribuição sedimentar em relação à morfodinâmica da orla. O princípio da utilização do parâmetro assimetria (SK) reflete na compreensão da tendência de concentração de certo tamanho de grão, onde diferenciamos por um comportamento da curva em sentido positivo (grãos mais finos) ou negativo (grãos mais grosseiros). No caso de Capão da Canoa, podemos observar um comportamento de assimetria positiva muito próxima de 0 (zero) nos perfis 1, 2, 3 e 4 se comparar com o restante da orla. 7

8 A esse fato pode-se atribuir à grande densidade populacional concentrada nesta região, havendo considerável drenagem nos canais pluviais, ocasionando em defasagem de carga sedimentar mais fina por se tratar de material mais leve. Outro fato a se destacar é a irregularidade do perfil 17 no setor Norte da orla, que diferentemente das assimetrias positivas ao longo da orla, apresenta uma assimetria negativa. Este fato, após ampla discussão em torno dos fatores reguladores da assimetria, foi atribuído à presença de um canal pluvial de grande porte que provoca a retirada de grande parte do material sedimentar mais fino (areia fina e muito fina), conservando os sedimentos mais grosseiros (areia média) por serem dotados de maior resistência à erosão. CONCLUSÃO A realização do presente trabalho proporcionou uma oportunidade única para o reconhecimento mais detalhado referente ao comportamento morfodinâmico em relação à estruturação sedimentar da orla do Município de Capão da Canoa RS. O estudo apresentou uma importante resposta à influência de eventos meteorológicos na configuração morfodinâmica do perfil de praia. Com isso, gerou-se um detalhamento do estudo proposto por RECOS (2002), porém analisado em uma escala temporal eventual, de caráter pontual na costa. Além disso, foi uma elaboração técnico-científica para fins de colaboração ao Plano de Manejo das Dunas Frontais para o Município de Capão da Canoa, liderado pelo Laboratório de Gerenciamento Costeiro e com auxílio da empresa Seagrass. REFERÊNCIAS ALVAREZ, J. A.; GRÊ, J. C. R.; TOLDO JR., E. E. (1983). Estudos oceanográficos e sedimentológicos preliminares da praia de Tramandaí RS. Pesquisas em Geociências 15, CALLIARI, L.; TOLDO JR., E. E.; NICOLODI, J.L. (2002). Classificação geomorfológica da linha de costa do Rio Grande do Sul. In Erosão Costeira: Causas, 8

9 análises de risco e sua relação com a gênese de depósitos minerais. Martins, L.R.; Toldo Jr., E.E. e Dillenburg, S.R. (Eds). CDR. GUZA, R.T.; INMAN, D.L. (1975). Edges waves and beach cusps. Journal of Geophysical Research 80, MARTINS, L.R. (1967). Aspectos texturais e deposicionais dos sedimentos praiais e eólicos da planície costeira do Rio Grande do Sul. Publicação Especial, 13. Escola de Geologia/UFRGS, 102p. MUEHE, D., ROSO, R.H. e SAVI, D.C Avaliação de Método Expedito de Determinação do Nível do Mar como Datum Vertical para Amarração de Perfis de Praia. Revista Brasileira de Geomorfologia, Ano 4, N 1(2003) NICOLODI, João Luiz. A Morfodinâmica Praial Como Subsídio ao Gerenciamento Costeiro. O Caso da Praia de Fora Parque Estadual de Itapuã, RS. Porto Alegre: UFRGS, SHORT, A. (1999). Handbook of Beach and Shoreface Morphodynamics. Chichester: John Wiley. 377p. SUGUIO, Kenitiro. Dicionário de geologia marinha. São Paulo: T. A. Queiroz, SUGUIO, Kenitiro. Introdução à Sedimentologia. São Paulo: Ed. Da Universidade de São Paulo, TABAJARA, L.L., MARTINS, L.R.S. e ALMEIDA, L. E. S. B., Resposta e Recomposição das Praias e Dunas após Sequência de Ciclones Extratropicais. Gravel 2, TOLDO JR., E.E.; DILLENBURG, S.R ; ALMEIDA, L. E. S.B.; TABAJARA, L.L.; MARTINS, R.R.; CUNHA, O.B.P. (1993). Parâmetros morfodinâmicos da Praia de Imbé-RS. Pesquisas, v.20, n.1, p TOMAZELLI, L. J.; VILLWOCK, J. A. (1992). Considerações sobre o ambiente praial e a deriva litorânea ao longo do litoral Norte do Rio Grande do Sul. Pesquisas em Geociências 19 (1) WESCHENFELDER, J. (1996). Variabilidade Morfodinâmica das Praias Oceânicas entre Imbé e Arroio do Sal, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Dissertação (Mestrado). Instituto de Geociências, Curso de Pós-Graduação em Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 132f. 9

10 WRIGHT, L.D.; THOM, B.G. (1977). Coastal depositional landforms: a morphodynamic approach. Progress in Physical Geography 1, WRIGHT, L.D.; SHORT, A.D. (1984). Morphodynamic Variability of Surf Zones and Beaches: A synthesis. Marine Geology 56,