EVOLUÇÃO GEOMORFOLÓGICA DE PONTAIS ARENOSOS ASSOCIADOS À FOZ DE RIOS NA ORLA DA PLANÍCIE COSTEIRA DE CARAVELAS-BA

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1 EVOLUÇÃO GEOMORFOLÓGICA DE PONTAIS ARENOSOS ASSOCIADOS À FOZ DE RIOS NA ORLA DA PLANÍCIE COSTEIRA DE CARAVELAS-BA Isabela Fortes de Azevedo 1 ; Josefa Varela Guerra 2 ; Alexandre Pereira Cabral 3 1 Laboratório de Geografia Marinha, PPGG, UFRJ (belafortes@yahoo.com.br); 2 Depto. Oceanografia, UERJ; 3 OceansatPEG S.A. Abstract Multitemporal and synoptic surveys of coastal and oceanic environments involve large areas and are extremely costly in terms of funding requirements, as well as time consuming. In Brazil, the sketchy knowledge of the coastal and oceanic environments is mainly due to its large territory and to the scarcity of financial resources. In this context, the extensive application of remote sensing techniques could be the key to increase both the rate and quality of data acquisition along the Brazilian coast. This paper intends to verify the applicability of images acquired with Landsat TM and ETM+ sensors as a useful tool in studies of coastal morphology variability. Five images acquired between 1987 and 2001 were used to map the position of the shoreline along the Caravelas (BA) coastal plain. This paper focuses on the four regions of the study area that showed more substantial morphological changes during the 15-yr period encompassed by this study: the Ponta do Catoeiro, the Jucuruçu and Itanhém river mouths and the Pontal do Sul island. The latter was the only area under the control of erosional processes, which resulted in a significant decrease in its subaerial surface ( m 2 ). The remaining 3 areas showed a tendency of shoreline progradation, related to the lateral growth of sandy spits on the order of 1.2 to 1.3 km over the 15-yr period. Comparisons between our results and those of previous studies conducted in the study area show that the use of satellite imagery in the characterization of geomorphological changes along coastal areas is highly recommended and produces reliable results. Palavras-chave: imagens Landsat, evolução temporal de cabos inconsolidados, planície costeira de Caravelas. 1. Introdução O Brasil é um país de extenso litoral, que apresenta grande diversidade de ambientes e evidente escassez de conhecimento acerca de seus ecossistemas costeiros e oceânicos, o que gera um grande obstáculo para o melhor gerenciamento de nossos recursos naturais. Por esta razão, é recomendável que a utilização da ferramenta do sensoriamento remoto em estudos acerca da caracterização de processos e fenômenos geomorfológicos e oceanográficos, em diferentes escalas de tempo, seja crescentemente utilizada. A área de estudo do presente trabalho localiza-se na região costeira ao sul do estado da Bahia e abrange a planície costeira de Caravelas. Ao longo do Quaternário, a evolução geomorfológica desta região tem sido fortemente controlada pelas variações do nível médio do mar. Estas, por sua vez, modularam o desenvolvimento de recifes de corais que influenciam fortemente o padrão de circulação costeira e representam um obstáculo ao livre fluxo de sedimentos (Bittencourt et al. 2000; Andrade et al. 2003). Com o objetivo de suprir parte da carência de informações atualizadas a respeito da área de estudo, o presente trabalho tem como foco principal o uso de imagens de satélite obtidas através de sensores multiespectrais passivos (Landsat TM e ETM+) no mapeamento da posição da linha de costa da região e na análise de sua

2 evolução ao longo de um período de 15 anos. 2. Área de estudo A área de estudo localiza-se na região costeira ao sul do estado da Bahia (Brasil), entre as latitudes de 17º15 S e 18º06 S e as longitudes de 39º05 W e 39º34 W, abrangendo a planície costeira de Caravelas, que inclui a Ponta da Baleia e a foz dos rios Jucuruçu, Itanhém, Caravelas, Peruípe e Mucuri (Fig.1). A circulação atmosférica da região apresenta um padrão que varia com a migração sazonal da célula anti-ciclônica do Atlântico Sul, ocorrendo o predomínio de ventos de NE na primavera/verão e de E e SE no outono/inverno. Episodicamente, o avanço das massas de ar polar adiciona um componente S-SE ao regime dos ventos (Leão 1999; Leão e Dominguez 2000). A direção predominante das ondas reflete a direção predominante dos ventos. As ondas que ocorrem durante a primavera e o verão são forçadas pelos ventos de nordeste e leste, provocando um transporte de sedimentos com sentido para sul ao norte da Ponta da Baleia (Leão 1999; Andrade 2000). Já na seqüência de outono e inverno dominam as ondas provenientes dos quadrantes de sudeste e sul-sudoeste, o que produz um transporte de sedimentos com sentido para o norte, ao sul da Ponta da Baleia (Leão 1999; Andrade 2000). Ao contrário das demais planícies costeiras encontradas na costa leste do Brasil, a formação da planície costeira de Caravelas não está relacionada à presença de um rio de grande vazão, mas sim, ao desenvolvimento de recifes de corais que constituem um obstáculo ao transporte de sedimentos da região (Andrade 2000). Desta forma, a evolução quaternária da planície costeira de Caravelas está fortemente associada às mudanças relativas do nível médio do mar, que proporcionaram o desenvolvimento dos recifes de coral, que por sua vez tiveram papel fundamental no regime de dispersão e acumulação de sedimentos ao longo desta região costeira (Andrade et al. 2003). 3. Material e Métodos Para a realização do presente trabalho foram utilizados: 3 folhas topográficas (Sudene/IBGE) na escala de 1: : Prado 2356 (SE. 24-V-D-III), Caravelas 2394 (SE. 24-V- D-VI) e Mucuri 2431 (SE. 24-Y-B-II); 4 imagens Landsat TM (12/07/1987, 07/02/1989, 05/06/1997 e 03/02/1999); e 1 imagem Landsat ETM+ (31/01/2001) de órbita/ponto 215_072. Dados de maré para o Porto de Malhado, localizado ao norte da área de estudo, para cada uma das datas acima citadas. O primeiro passo para a execução deste trabalho foi a digitalização das 3 folhas topográficas. Após a digitalização, as folhas foram geo-referenciadas com o auxílio do software ArcGIS 8.3. Em seguida, deu-se início ao processo de geo-referenciamento das imagens Landsat, realizado no software ERDAS 8.6. A primeira imagem a ser georeferenciada foi a composição colorida (ETM+ de 31/01/2001), através da coleta de pontos de controle nas folhas topográficas. A partir desta composição colorida todas as outras bandas foram geo-referenciadas separadamente. O mesmo processo foi aplicado às demais imagens, sempre tendo as folhas topográficas como base para a retirada de pontos de controle. Em seguida, foi realizado o mapeamento da posição da linha de costa nas imagens geo-referenciadas; devido à nitidez da interface oceano-continente foi utilizada a banda 4 em todas as imagens. A digitalização das linhas de costa foi realizada no software ArcGIS 8.3 sempre na escala de 1: O último passo desta etapa de

3 digitalização foi o fechamento das linhas de costa e a transformação dos arquivos de linha em polígonos. Através da interpretação visual destes resultados e de cálculos realizados pelo software ArcGIS 8.3 deu-se início à análise da variabilidade temporal da posição da linha de costa entre 1987 e Estas comparações foram realizadas tomando-se 2 posições da linha de costa de cada vez, numa seqüência cronológica ascendente. Desta forma, foram identificadas variações morfológicas ocorridas ao longo da linha de costa durante intervalos de tempo de 2, 8 e 15 anos. Ainda no software ArcGIS 8.3 foram identificados os polígonos resultantes da interseção de diferentes posições da linha de costa, ou seja, os polígonos que representam a variação temporal da morfologia local. Nesta etapa foram quantificadas as variações espaciais em termos de área acrescida ou erodida. Para a realização destas análises quantitativas não foram levadas em consideração as mudanças da posição da linha de costa relacionadas às marés. A observação dos maregramas indica que as oscilações do nível médio do mar, associadas às marés, não ultrapassam ±1 metro de altura, enquanto as variações morfológicas identificadas são da ordem de centenas de metros. Sendo assim, considerase que as variações da maré não exerceram qualquer influência significativa sobre as variações geomorfológicas observadas. 4. Resultados Neste trabalho nos deteremos apenas à comparação entre as posições da linha de costa mapeadas em 1987 e 2001, analisando as mudanças morfológicas resultantes da soma dos processos erosivos e deposicionais que ocorreram ao longo do intervalo de 15 anos. Foram destacadas 4 regiões que apresentaram as variações morfológicas mais significativas em toda a área de estudo: a foz do Rio Jucuruçu, localizada na cidade de Prado; a foz do Rio Itanhém, localizada na cidade de Alcobaça; a ilha Pontal do Sul, localizada, na foz do Rio Caravelas, na Ponta da Baleia; e a Ponta do Catoeiro, localizada ao sul do Rio Caravelas e ao norte do Rio Peruípe (Fig. 1). Na foz do Rio Jucuruçu observa-se uma clara tendência ao crescimento do pontal arenoso em direção a sul-sudeste (Fig. 2a). Durante o período de 15 anos, a extremidade do pontal cresceu, aproximadamente, 1.200m. Os processos de acumulação que atuaram sobre o pontal ao longo deste período geraram uma variação espacial da ordem de m 2. Processos erosivos também atuaram ao longo do pontal e na margem do rio oposta a ele. A resultante dos processos erosivos e deposicionais gerou um ganho de área de m 2. No pontal arenoso associado à foz do Rio Itanhém, também é possível observar uma nítida tendência ao crescimento em direção ao sul (Fig. 2b). A extremidade do pontal também cresceu cerca de 1200m durante o período Processos erosivos, por sua vez, foram responsáveis pela tendência ao recuo de sua face voltada para o oceano (Fig. 2b). A resultante entre ambos os processos gerou um acréscimo de m 2 na área do pontal arenoso. Já um intenso recuo da margem do rio, na região oposta ao pontal arenoso, resultou numa perda de área de m 2. Na ilha Pontal do Sul prevaleceram os processos erosivos responsáveis por uma variação espacial negativa de m 2, enquanto os processos de acumulação geraram uma variação de área de m 2. A face da ilha voltada para o oceano sofreu intensa erosão enquanto sua face voltada para o continente manteve uma relativa estabilidade (Fig. 2c). Desta forma, a redução da área da ilha, ao longo do período de 15 anos, foi de cerca de m 2.

4 A Ponta do Catoeiro também apresentou uma forte tendência de crescimento lateral, alongando-se cerca de 1300m em direção a nordeste. O pontal também apresentou uma tendência à migração em direção ao oceano, e à erosão na retaguarda (Fig. 2d). O balanço entre os processos erosivos e de acumulação que atuaram sobre a ponta do Catoeiro geraram um aumento de área da ordem de m Discussão Linhas de costa arenosas são feições naturalmente instáveis e também suscetíveis a mudanças morfológicas acentuadas em decorrência da ação antrópica. De forma geral, observa-se uma tendência mundial à retrogradação das linhas de costa, que está relacionada em parte à gradativa subida do nível médio do mar devido ao descongelamento das geleiras (Worldwatch 2000). Outros fatores ligados à dinâmica de canais de maré e foz de rios, à inversão no sentido do transporte litorâneo e ao crescimento de pontais arenosos, também desempenham um papel relevante nas mudanças morfológicas observadas ao longo das linhas de costa, principalmente em escalas locais e regionais (Andrade 2000). A planície costeira de Caravelas é constituída por uma série de feixes de cordões arenosos que apresentam inúmeros truncamentos e mudanças de orientação. Essas feições são indicadores geomórficos de inversões no sentido da deriva litorânea ocorridas ao longo do Quaternário (Bittencourt et al. 2000), e recentemente modeladas por Andrade et al. (2003). O mapeamento da posição da linha de costa durante o período compreendido entre 1987 e 2001 permitiu tanto a quantificação de variações morfológicas significativas como também o estabelecimento de tendências de migração de algumas feições costeiras. Os resultados aqui descritos mostram que na área de estudo a linha de costa está sujeita a sensíveis alterações, apresentando erosão em alguns trechos e deposição em outros, particularmente em associação com o crescimento de pontais arenosos. As 4 regiões selecionadas localizam-se nas desembocaduras dos principais rios da região, sendo que apenas uma delas (a ilha Pontal do Sul) não apresenta um pontal arenoso associado. Na Ilha Pontal do Sul os processos erosivos prevaleceram sobre os de deposição por razões ainda não totalmente compreendidas. Já nas demais regiões destacadas observou-se a progradação lateral do continente através do crescimento de pontais arenosos. O crescimento de pontais arenosos pode causar erosão na linha de costa das regiões adjacentes, pois os sedimentos arenosos passam a ser retidos pelos pontais, gerando um déficit no suprimento de sedimentos a sotamar e conseqüente erosão nas praias vizinhas (Dominguez e Bittencourt 1996). Os processos erosivos responsáveis pela retrogradação das linhas de costa não são gerados unicamente pela subida do nível médio do mar. Fatores como a variação do clima de ondas da região e as variações no suprimento de sedimentos também são responsáveis por estas diferenças negativas de massa (Muehe 1998). A ação antrópica sobre a zona costeira, principalmente através da ocupação e do uso desordenado desta região, pode contribuir para a alteração dos padrões de circulação e do volume de sedimentos colocados à disposição do sistema costeiro, contribuindo para o aumento de sua instabilidade. Segundo Andrade (2000), a erosão observada na linha de costa da área de estudo também está relacionada, entre outros fatores, à influência da dinâmica de canais de maré e desembocadura de rios, à inversão no sentido do transporte litorâneo e ao crescimento de pontais arenosos. Na região do rio Alcobaça, Addad e Martins-Neto (2000) atribuíram a erosão observada nas

5 praias ao sul e ao norte da foz do rio Alcobaça à escassez de sedimentos arenosos que alcançam a zona costeira em virtude de sua retenção no canal fluvial. Os autores citados relacionam as mudanças observadas na dinâmica sedimentar da região ao intenso desflorestamento observados desde os anos 70 do século passado. 6. Conclusões Comparando-se os resultados obtidos no presente trabalho com os resultados obtidos por trabalhos anteriores (p. ex., Andrade 2000), pode-se afirmar que as modificações da linha de costa aqui apresentadas compõem um cenário muito próximo da realidade. Sendo assim, os resultados deste trabalho demonstram a viabilidade da utilização das imagens Landsat TM e ETM+ em estudos de geomorfologia costeira, incluindo a quantificação da ação resultante de processos deposicionais e erosivos. Apesar dos erros inerentes ao método de processamento das imagens e às limitações características deste tipo de dado, pode-se afirmar que os resultados aqui demonstrados são satisfatórios. Desta forma, recomenda-se a utilização de imagens geradas por satélites na caracterização das tendências de variações da geomorfologia costeira ao longo do tempo. 7. Referências ADDAD J e MARTINS-NETO MA Deforestation and coastal erosion: a case from East Brazil. J Coast Res 16(2): ANDRADE ACS Evolução quaternária da planície costeira de Caravelas extremo sul do estado da Bahia. Tese de Doutorado. Universidade Federal da Bahia. Salvador, Bahia. 102p. ANDRADE ACS, DOMINGUEZ J.ML, MARTIN L e BITTENCOURT ACSP Quaternary evolution of the Caravelas strandplain Southern Bahia State Brazil. An Acad Bras de Cienc, 75(3): BITTENCOURT ACSP, DOMINGUEZ JML, MARTIN L e SILVA IR Patterns of sediment dispersion coastwise the State of Bahia Brazil. An Acad Bras Cienc, 72(2): DOMINGUEZ JML e BITTENCOURT ACSP Regional assessment of long-term trends of coastal erosion in northeastern Brazil. An Acad Bras Cienc, 68(3): LEAO ZMAN Abrolhos - o complexo recifal mais extenso do oceano Atlântico Sul. Disponível na INTERNET: /sitio090/sitio090.htm. Arquivo consultado em 2004 LEAO ZMAN e DOMINGUEZ JML Tropical coast of Brazil. Mar Pol Bull, 41(1-6): MUEHE D Geomorfologia costeira. In: Geomorfologia: uma atualização de conceitos e bases, 3ª ed. orgs. A.J.T. Guerra e S.B. Cunha. Bertrand Brasil. Rio de Janeiro. pp: WORLDWATCH Melting of earth s ice cover reaches new high. Disponível na INTERNET: org/press/news/2000/03/06/. Arquivo consultado em Agradecimentos A Ronald Buss de Souza, Douglas Gherardi, Vera Fontes e Valéria Esteves (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) pelo auxílio prestado em diferentes etapas deste trabalho e a Juan Manuel Noda (Oceansatpeg S.A.) pelo suporte técnico fundamental à elaboração deste trabalho.

6 Figura 1: Imagem Landsat ETM+ de órbita/ponto 215_72, composição colorida 1, 2 e 3, gerada em 15/01/2001, mostrando a área de estudo e as regiões escolhidas para a realização das análises quali-quantitativas de mudanças da posição da linha de costa ocorridas entre 1987 e (a) (b) (c) (d) Linha de costa 1987 Linha de costa 2001 Figura 2: Mapeamento da posição da linha de costa em 1987 e 2001, nas 4 regiões selecionadas (Fig. 1): (a) foz do rio Jucuruçu, (b) foz do rio Itanhém, (c) ilha Pontal do Sul e (d) Ponta do Catoeiro.