VARIAÇÕES EM CURTO PRAZO NOS CAMPOS DE DUNAS ATIVAS ASSOCIADOS À FOZ DO RIO SÃO FRANCISCO

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1 VARIAÇÕES EM CURTO PRAZO NOS CAMPOS DE DUNAS ATIVAS ASSOCIADOS À FOZ DO RIO SÃO FRANCISCO Soraia Conceição Bispo¹, Liana Maria Barbosa², Camila Ferreira Santos² 3, Carlos César Uchoa de Lima², José Bites de Carvalho 4 (sobio99@yahoo.com.br) ¹Pós Graduação em Geologia, IGEO/CPGG/UFBa; ² Lab. de Geociências, Depto de Ciências Exatas, UEFS; 3 PROBIC/UEFS; 4 Depto. de Ciências Naturais, UNEB, Senhor do Bonfim, Bahia. RESUMO A integração de informações obtidas com dados de campo e análise de uma série histórica de fotos aéreas e imagens de satélite (1957 a 23) permitiu identificar importantes variações morfológicas nos campos de dunas ativas associadas à foz do rio São Francisco. Com recurso computacional foram traçados perfis nas fotografias e imagens, seguindo os braços ou as trilhas de avanço das dunas. A mobilidade das dunas segue orientação: (a) no setor a NE da foz do rio São Francisco - E- W e NE-SW; (b) no setor a SW da foz do rio São Francisco - E-W e SE-NW. A linha de costa experimenta equilíbrio, exceto nas vizinhanças das desembocaduras (Rio São Francisco, Canal do Parapuca e Canal do Conduípe) e no Pontal do Peba. Estima-se maior atividade eólica em 1984 e 199, sendo o suprimento de areia mais expressivo entre Ao longo de todo período analisado, além dos controles naturais (ventos, suprimento de areia, orientação da linha de costa, clima), as atividades humanas (desmatamento, abertura de estradas, instalação de poços pela Petrobras, substituição da mata nativa para agricultura e pecuária) se constituem como controle adicional, influenciando a morfodinâmica costeira nesta área em pontos localizados. Palavras-chave: sistemas costeiros, morfometria, Nordeste do Brasil ABSTRACT The integration of data obtained by fieldworks and the analysis of aerial photographs and satellite images (1957 a 23) has permitted the identification of important short-term morphological changes in the dune fields associated with the São Francisco river mouth. Following the dunes wings and trailing ridges visualized in aerial photographs and satellite images, several transects (13/14) from the shoreline to the most landward of the dune field were done with computer resources. The results reveal that the mobility of dunes is dominant into: (a) E-W and NE-SW directions on the uptdrift side of the São Francisco river mouth, and (b) E-W and SE-NW directions on the downdrift side of the São Francisco river mouth. The shoreline is experimented a null sediment budget, except surround the mouth rivers (São Francisco river, Parapuca channel and Conduípe channel) and around the Peba point. The expressive aeolian activity occurred during the period 1984 to 199. Therefore the sand nourishment to the active dune field has been amplified during the period from 1957 through Further natural controls (winds, sand supply, orientation of coastline, climate), several human activities, as deforestation, roads, dig areas by Petrobras, replacement of native vegetation by agricultural activity, and grazing, have been developed an important role as additional control for coastal morphodynamic in local points of this area. Key words: coastal systems, morphometry, Northeastern Brazil. 1. INTRODUÇÃO Nas vizinhanças da foz do Rio São Francisco ocorrem duas gerações de dunas costeiras, que integram a Área de Proteção Ambiental de Piaçabuçu, em Alagoas e a Reserva Biológica de Santa Izabel, em Sergipe. A geração de dunas mais interna é inativa, já fixada pela vegetação e

2 caracterizada pela presença de dunas parabólicas simples e compostas. A outra geração, bordeja a linha de praia, é móvel, ativa, (Barbosa & Dominguez, 24). No domínio das dunas ativas, estes autores consideram que: (i) as dunas de 2m a 5m de altura avançam rumo ao continente numa taxa de 2 a 24 m/ano; (ii) o clima, a granulação do sedimento na face da praia e a orientação da linha de costa são os controles ambientais responsáveis pela origem e evolução dessa sedimentação eólica. Ali, foram definidos três domínios morfológicos transversalmente ao campo de dunas ativas. No setor a NE da foz do Rio São Francisco: (a) lençol de areia (LA), domínio mais externo e próximo à linha de praia, (b) dunas isoladas/amalgamadas e interdunas (DII), setor intermediário, caracterizado pela presença de dunas barcanas e zonas interdunares e (c) duna composta (DC), domínio mais interno e caracterizado pela presença de dunas mais altas com cristas transversais superimpostas e pequenas barcanas cavalgando sobre o flanco dorsal da macroforma. No setor a SW da foz do rio São Francisco, são identificados os mesmos domínios, com duas importantes diferenças: (d) no setor intermediário, as dunas são destituídas de cristas e faces de deslizamento, associadas com dunas de sombra similares ao tipo zibar e algumas com forma parabólica associadas com vegetação; (e) no setor mais interno, a duna mais alta é mais bem classificada como duna de precipitação, associada com a vegetação e feições em blowouts (erosivas). Dunas costeiras são importantes indicadores de variações ambientais, influenciadas por controles naturais e podem ser facilmente alteradas pela influência das atividades humanas (Sherman, 1995; Berger & Iams, 1996). Portanto, a compreensão da dinâmica costeira e a determinação dos controles ambientais nestes sistemas são importantes subsídios para o gerenciamento costeiro. Desta maneira, visando avaliar as variações ambientais nos campos de dunas ativas associados à foz do rio São Francisco, efetuou-se uma análise multitemporal, morfometria e estimativa de taxa de mobilidade das dunas ao longo do período (Figura 1). Para isto, foram realizados trabalhos de campo, ocorridos em janeiro e novembro de 23, interpretação de fotografias aéreas pancromáticas (Terrafoto, 1957/58, 1:2.; SACS, 196, 1:25.; SACS, 1971, 1:7.; ITERAL, 1984, 1:16.5) e análise de imagens de satélite de 1986, 199 e 21 (LANDSAT 7 ETM/214-67), cuja melhor composição foi a RGB 543. O recurso computacional ENVI (licença 12521) foi adotado para obtenção da morfometria e demarcação dos perfis. A classificação morfodinâmica para medida da orientação de avanço das dunas segue a metodologia apresentada em Hunter et al. (1983) e Tsoar (1983). 2. ÁREA DE ESTUDO No trecho Pontal do Peba (AL) e Praia de Santa Izabel (SE) (Figura 1), a linha de praia está orientada na direção NE-SW, submetida à ação das ondas de 4 a 5% de leste, seguidas em importância pelas ondas de sudeste e nordeste. Estas ondas alcançam períodos de 5 a 7 s e alturas de 1,5 m a 2, m. As frentes de ondas promovem uma deriva de sedimentos preferencial NE-SW nas vizinhanças da foz do rio São Francisco (Bittencourt et al., 22). O clima é caracterizado como semi-úmido, com o período chuvoso concentrado nos meses abril, maio, junho e julho, enquanto o período seco ocorre nos meses outubro, novembro, dezembro e janeiro. A precipitação total varia de 1.5 a 1.8 mm anuais. A temperatura média anual é de 25 o C. Considerando o Atlas de ventos superficiais de Servain & Lukas (199), nessa região dominam os ventos provenientes do quadrante leste (NE, E e SE). Os ventos de NE e E são coincidentes com o período seco, de outra maneira os ventos de SE são coincidentes com o período chuvoso (Rao et al., 1993, Barbosa & Dominguez, 24). Este litoral experimenta um regime de marés de caráter semidiurno, classificado como mesomarés e atingindo um máximo de 2,6 m (DHN, 24).

3 3. RESULTADOS No campo de dunas ativas foram traçados perfis seguindo as trilhas de avanço das dunas desde a praia até a parte mais interna do campo de dunas. Foram treze perfis usando fotos aéreas e quatorze perfis usando imagens de satélite. Os perfis se encontram espaçados em cada 1,km. Isto foi importante para obtenção da largura da cobertura arenosa ao longo do tempo de análise (Figura 1). As imagens de satélite e o recurso computacional facilitaram a obtenção das medidas da cobertura arenosa, todavia a morfologia das dunas, a demarcação de estradas e a expansão do povoado foram mais bem evidenciadas nas fotos aéreas. Morfologia e Morfometria No setor I, situado no trecho a NE da foz do Rio São Francisco, a linha de praia é retilínea, com orientação entre N15 e N5. Nos trabalhos de campo foram reconhecidos os domínios morfológicos descritos por Barbosa & Dominguez (24) - lençol de areia, dunas/interdunas e duna composta, com as seguintes diferenças: (a) nas proximidades do perfil 1 e da foz do rio São Francisco, observou-se erosão, com pequenas falésias (1,2m) na zona de alcance da preamar e bancos lamosos com vegetação (troncos cortados, mas em posição de vida) na zona intermaré; (b) nas proximidades do povoado Bonito, notavelmente a frente da macroforma avançou consideravelmente para o interior da planície costeira; (c) são identificadas feições erosivas (corredores de blowouts ) no interior do campo de dunas. Seguindo os braços e as marcas de avanço das dunas, a morfometria apresenta largura da cobertura eólica em média entre 1.25m e 2.8m, com um índice máximo de 3.34m em 1984 (Figura 2A). Comparandose todos os perfis com o ano de 1957, houve ampliação da cobertura eólica, exceto no perfil 1 em 196. É significativa a expansão do campo de dunas nas proximidades do povoado Pixaim, nos perfis 2 e 3 (Figuras 1, 2), principalmente em Contudo, a partir de 1987, nota-se uma pequena retração da largura média dos perfis. Entretanto, os índices ainda são superiores àqueles obtidos para 1957 e 196 (Figura 2A). No setor II, situado no trecho a SW da foz do Rio São Francisco, a linha de praia está orientada de N46 a N7 e se apresenta retilínea a sinuosa, com uma feição cuspidada nas proximidades de Pirambu (Figura 1). São reconhecidos iguais domínios morfológicos como no setor I, com diferenças na morfologia e largura do campo de dunas (Figuras 1, 2B). No estudo aqui apresentado, observa-se: (a) no extremo nordeste (Figura 1), o desenvolvimento de uma duna frontal incipiente com topo situado aproximadamente 2m acima do nível da preamar; (b) na zona intermediária, dominam feições parabólicas simples e amalgamadas, onde anteriormente Barbosa & Dominguez (24) definiram domínio das dunas do tipo zibar; (c) a presença da vegetação é mais densa tanto em zonas interdunares quanto no topo e frente das dunas; (d) no domínio da duna de precipitação, há lobos similares à forma parabólica associados com feições em blowouts. Com base na análise das fotos aéreas e imagens de satélite, em média, a largura da cobertura eólica varia de 2.67m a 4.6m (máximo 5.64m). Os anos de maiores larguras no campo de dunas são 1984 e 199 (Figura 2B). Tomando como referencial 196, houve recuo em 1971 em dois perfis (1 e 5), ampliação no perfil 2 e valores próximos nos demais perfis. Entretanto em 199, o campo de dunas alcançou valores máximos de extensão da cobertura eólica, com ampliação mais evidente naqueles perfis mais próximos ao canal do Parapuca (Figura 2B). Orientação No setor I, a orientação dos braços e das marcas de avanço das dunas é marcante no rumo E-W (63% a 76%), seguido em importância por NE SW (24% a 37%). A freqüência no rumo SE-NW (,5 % a 2,2%) na morfologia eólica (Figura 3A). No setor II, a orientação das marcas de avanço e dos braços das dunas revela uma concorrência significativa dos rumos E-W (37% a 88%) e SE-NW (12% a 63%). Em 196 e 21, a

4 freqüência de feições no rumo SE-NW é maior, enquanto o inverso ocorre em 1971 e 199 (Figura 3B). 4. DISCUSSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS No setor I, as maiores medidas da cobertura arenosa revela forte atividade eólica em No setor II, embora a cobertura eólica seja significativa em 1984, ela exibe maiores medidas em 199 (Figura 4A). Independente do período é notável maior largura da cobertura eólica no setor II (Figura 4A). Isto se revela também nas larguras do lençol de areia e da duna composta/duna de precipitação (Figuras 4B, 4C). A partir de 1984/87, há uma sutil tendência de recuo da largura da cobertura eólica, possivelmente pela fixação parcial das dunas pela vegetação no setor intermediário, concorrendo para o decréscimo da taxa de migração, principalmente no setor II. A largura do lençol de areia expressa o potencial de suprimento sedimentar para o campo de dunas. Enquanto a largura do domínio da duna composta e da duna de precipitação revela a transgressão da geração de dunas ativas sobre a geração de dunas inativas. Desse modo, no setor I, há uma tendência de ampliação do campo de dunas nas proximidades do povoado de Pixaim (Perfis 3, 4 e 5), enquanto no setor II, esta tendência ocorre nas proximidades de Ponta dos Mangues (Perfis 4, 5 e 6). Baseando-se nestas medidas, estima-se qualitativamente a taxa potencial de migração eólica no setor I como: (a) Positiva ( ) - com suprimento sedimentar suficiente vindo do lençol de areia e avanço da duna composta, revelando reativação e mobilidade eólica do campo de dunas; (b) Negativa ou Nula ( ) - com a redução da taxa de migração eólica ou manutenção da largura do lençol de areia e da duna composta, revelando uma certa estabilidade do campo de dunas. De outra maneira no setor II, a taxa potencial de migração é: (c) Positiva ( ) o lençol de areia experimenta variações, enquanto no domínio da duna de precipitação o avanço do campo de dunas é positivo. A morfometria e a morfologia das dunas revelam que o próprio campo de dunas se manifesta como fonte de suprimento sedimentar, com alternâncias de reativação eólica e estabilização do campo de dunas; (d) Negativa - redução da taxa de migração com decréscimo gradual da largura do lençol de areia e da duna de precipitação (199 21). Este processo é semelhante ao que ocorreu no setor I e pode estar relacionado também com o desenvolvimento da vegetação no campo de dunas, permitindo inclusive o desenvolvimento das dunas parabólicas no setor II (Figuras 4B, 4C). A morfologia das dunas tem um papel determinante na largura dos campos de dunas ativas nas vizinhanças da foz do Rio São Francisco. No setor I há favorecimento ao amalgamento e superposição das formas, desenvolvendo formas compostas. No setor II há espalhamento e melhores condições de desenvolvimento de vegetação, influenciando: (a) na estabilização parcial do campo de dunas ativas e (b) alteração e evolução da morfologia das dunas, com a formação de dunas parabólicas a partir das formas crescentes que Barbosa & Dominguez (24) descrevem como zibar. O período , quando a taxa de expansão e evolução da cobertura eólica se mostra bem expressiva, coincide com desenvolvimento de projetos de irrigação nas margens do rio São Francisco, retirada da vegetação nativa para plantio de culturas agrícolas, abertura de estradas, implementação de áreas de investigação da Petrobras, inclusive dentro da área de domínio das dunas ativas e implementação da pecuária. Na atualidade, o turismo entra como um fator econômico importante. Portanto, além dos controles naturais (ventos, disponibilidade de sedimentos, clima), que favorecem o crédito de sedimentos e a mobilidade das dunas, as atividades humanas são reconhecidas aqui, como controle adicional, que vem influenciando na migração da parte interna dos campos de dunas, em setores localizados como: (a) Bonito, Pixaim e Peba, na APA de Piaçabuçu, Alagoas e (b) Ponta dos Mangues e Pirambu, na Reserva Biológica de Santa Izabel, Sergipe.

5 5. Agradecimentos Os autores agradecem aos Srs. José Almeida (UEFS) e Bruno Cabral (APA de Piaçabuçu) pelo importante suporte; ao geógrafo Davi Cerqueira pelo apoio. O projeto foi financiado pelo CNPq proc. 4712/21-2. Além disso, Camila Ferreira Santos e Soraia Conceição Bispo foram respectivamente bolsistas do PROBIC, UEFS e PIBIC, CNPq. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA, LM, DOMINGUEZ, JML 24. Coastal dune fields at the São Francisco river strandplain, northeastern Brazil: morphology and environmental controls. Earth surface processes and landforms. Leeds: J. Wiley & sons, 29(4): BERGER, AR, IAMS, WJ Geoindicators: assessing rapid environmental changes in Earth systems. Rotterdam/Brookfield: A.A. Balkema. BITTENCOURT, ACSP, MARTIN, L; DOMINGUEZ, JML, SILVA, IR, SOUZA, DL 22. A significant longshore transport divergence zone at the Northeastern Brazilian coast: implication on coastal Quaternary evolution. Anais Acad Bras. de Ciências, 74(3): DHN (Divisão de Hidrografia e Navegação). 22/23/24. Tábua de marés. Rio de Janeiro: DHN, Marinha do Brasil. HUNTER, RE, RICHMOND, BM, ALPHA, TR Storm-controlled oblique dunes of the Oregon coast. Geol. Soc. of Am. Bulletin, 94: RAO, VB, LIMA, MC, FRANCHITO, SH Seasonal and interannual variations of rainfall over Eastern Northeast Brazil. Journal of Climate, 6: SERVAIN, J, LUKAS, S Climatic atlas of the Tropical Atlantic wind stress and sea surface temperature: Inst. Français de Recherche pur l Expl. de la Mer, 143 p. SHERMAN, DJ Problems of scale in the modeling and interpretation of coastal dunes. Marine Geology, 124: TSOAR, H.B-S Dynamic acting on a longitudinal (seif) dune. Sedimentology, 3:

6 Figura 1 Localização e segmentação da área de estudo. Legenda: SI setor I, SI setor II, DI dunas inativas, DA dunas ativas, Q planície quaternária costeira, TB sedimentos terciários do Grupo Barreiras. A numeração corresponde à localização dos perfis usados para a morfometria.

7 6 A 6 B (m ) F o z P e b a ( m ) P r a ia d e S a n ta Iza b e l P o n ta d o s M a n g u e s ( k m ) (k m ) Figura 2 - Distribuição dos perfis e largura da cobertura eólica no decorrer do período : (A) Setor I, situado na APA de Piaçabuçu, Alagoas; (B) Setor II, situado na Reserva Biológica de Santa Izabel, Sergipe. (%) NE-SW E-W SE-NW A (%) NE-SW E-W SE-NW B Figura 3 Orientação preferencial das marcas de migração das dunas: (A) setor I, (B) setor II. A S I S II EXTENSÃO TOTAL (m ) B C S I S I S II S II LA M ÉDIA (m ) DC/DPMÉDIA (m ) Figura 4 Comparação da largura média da cobertura eólica em cada ano analisado: (A) Média da cobertura total, (B) Média para o lençol de areia (LA), (C) média total para a duna composta/duna de precipitação (DC). Simbologia: S I setor I, SII setor II.