UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GEOLOGIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GEOLOGIA FABIANO CRUZ DO LIVRAMENTO PADRÕES DE DISPERSÃO DE SEDIMENTOS AO LONGO DO LITORAL NORTE DO ESTADO DA BAHIA: SUBSÍDIOS PARA O GERENCIAMENTO COSTEIRO Salvador 2008

2 FABIANO CRUZ DO LIVRAMENTO PADRÕES DE DISPERSÃO DE SEDIMENTOS AO LONGO DO LITORAL NORTE DO ESTADO DA BAHIA: SUBSÍDIOS PARA O GERENCIAMENTO COSTEIRO Monografia apresentada ao Curso de Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Geologia. Orientador: Prof. Abílio Carlos da Silva Pinto Bittencourt Salvador 2008

3 TERMO DE APROVAÇÃO FABIANO CRUZ DO LIVRAMENTO PADRÕES DE DISPERSÃO DE SEDIMENTOS AO LONGO DO LITORAL NORTE DO ESTADO DA BAHIA: SUBSÍDIOS PARA O GERENCIAMENTO COSTEIRO Banca examinadora: Abílio Carlos da Silva Pinto Bittencourt - Orientador Mestre pela UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Iracema Reimão Silva Doutora pela UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Ronaldo Silveira Lyrio Mestre pela UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Autônomo Salvador, 18 de julho de 2008

4 AGRADECIMENTOS A todos que, direta ou indiretamente, colaboraram para a realização deste trabalho. Ao Prof. Abílio Carlos da Silva Pinto Bittencourt, pelas sugestões apresentadas. Ao Prof. José M. L. Dominguez, pelos dados disponibilizados. A minha família, que me apoiou em todos os momentos. A minha namorada Ramille, pelo apoio no desenvolvimento do trabalho.

5 SUMÁRIO Lista de figuras... 7 Lista de tabelas... 8 RESUMO INTRODUÇÃO OBJETIVOS ÁREA DE ESTUDO LOCALIZAÇÃO CLIMA ASPECTOS FISIOGRÁFICOS GEOLOGIA Embasamento Pré- Cambriano Mesozóico Terciário Quaternário Leques Aluvias Coalescentes Terraços Marinhos Pleistocênicos Terraços Marinhos Holocênicos Dunas Recifes de Coral Emergentes Bancos Recifais de Coral Rasos Arenitos de Praia Pântanos e Mangues Atuais... 24

6 3.4.5 Neotectônica ASPECTOS OCEANOGRÁFICOS Marés Ondas NÍVEIS DE ANTROPIZAÇÃO METODOLOGIA RESULTADOS DIAGRAMAS DE REFRAÇÃO DE ONDA MODELAGEM NUMÉRICA INDICADORES GEOMÓRFICOS DO SENTIDO DA DERIVA EFETIVA DISCUSSÃO E CONCLUSÕES REFERÊNCIAS... 49

7 7 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Mapa de Localização do litoral norte do Estado da Bahia adaptado da base digital do SRH- Superintendência de Recursos Hídricos). 14 Figura 2 Refração das ondas resultando na (a) convergência dos raios sobre um alto submarino e (b) divergência dos raios sobre um vale submarino (Segundo Komar, 1998). 15 Figura 3 Mapa Geológico Regional (adaptado da base digital do SRH- Superintendência de Recursos Hídricos). 18 Figura 4 Recifes de corais em Praia do Forte. 23 Figura 5 Arenitos de praia em Arembepe. 24 Figura 6 Raiz de coqueiro exposta em uma duna frontal parcialmente erodida, próximo a Baixio (UTM / ). 32 Figura 7 Raiz de coqueiro exposta em uma duna frontal parcialmente erodida, próximo a Subaúma (UTM / ) 32 Figura 8 Dunas frontais parcialmente erodidas pela ação das ondas, próximo a Barra do Itariri (UTM / ). 33 Figura 9 Coqueiro caído em uma duna frontal parcialmente erodida, próximo a Barra do Itariri (UTM / ). Figura 10 A Diagrama de refração para ondas com período de 5 segundos, provenientes de NE; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D Medidas de b e 35 bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos costeiros. Figura 11 A Diagrama de refração para ondas com período de 5 segundos, provenientes de E; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D Medidas de b 36 e bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos costeiros. Figura 12 A Diagrama de refração para ondas com período de 6,5 segundos, provenientes de SE; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D 37 Medidas de b e bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos costeiros. Figura 13 A Diagrama de refração para ondas com período de 6,5 segundos, provenientes de SSE; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D Medidas de b e bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos 38 costeiros. Figura 14 Figura 15 Figura 16 Figura 17 Figura 18 Figura 19 Figura 20 Sentidos da deriva litorânea efetiva de sedimentos obtidos pela modelagem numérica e por indicadores geomórficos de deriva. Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Joanes. Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Subaúma. Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Itariri. Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Itapicuru. Sentido da deriva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Real. A- Mapa do Quaternário costeiro (sem os depósitos de leques aluviais) (adaptado de Martin et al., 1980); B Dados referentes a erosão costeira; C Sentido da deriva efetiva de sedimentos

8 8 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Dados de vazão média referentes a rios do litoral norte do Estado da Bahia. 17 Tabela 2 Regime de ondas para o litoral norte do Estado da Bahia. 26 Tabela 3 Altura da onda ao longo da costa e ângulo de incidência dos raios-de-onda, para ondas provenientes de NE, E, SE e SSE; intensidade da deriva litorânea para cada frente-deonda e intensidade potencial da deriva litorânea 39 efetiva.

9 9 RESUMO O presente trabalho tem como foco definir os padrões de dispersão de sedimentos ao longo do litoral norte do Estado da Bahia, numa escala de aproximação três vezes maior do que a utilizada por Bittencourt et al. (2000), na tentativa de explicar os trechos costeiros sob erosão aí existentes e de oferecer subsídios para os planos de gerenciamento costeiro deste litoral. A estratégia metodológica consistiu em: pesquisa bibliográfica; fotointerpretação; definição do modelo de clima de ondas obtido a partir de diagramas de refração de onda; modelagem numérica para o cálculo da deriva efetiva; utilização dos dados relacionados ao comportamento deste litoral quanto a evidências de erosão, progadação ou equilíbrio; e viagem de reconhecimento de campo. Como resultado da modelagem numérica, foi possível confirmar o padrão geral de deriva litorânea efetiva definido por Bittencourt et al. (2000), caracterizado por uma zona de divergência em que, aproximadamente, a metade norte do trecho costeiro apresenta um sentido de deriva de SW para NE e, a metade sul, de NE para SW. Além disso, o presente trabalho conseguiu discriminar 14 células de deriva, contra apenas quatro definidas por aqueles autores, bem como localizar o ponto nodal de divergência a cerca de 16 km abaixo do anteriormente definido por Bittencourt et al. (2000). O trecho costeiro entre Barra do Itariri e Porto de Sauípe apresenta evidências de erosão contínuas ao longo da linha da costa atual e corresponde à zona de divergência no sentindo da deriva efetiva, que é uma zona de déficit de sedimentos. Neste mesmo trecho, o Quaternário costeiro é praticamente inexistente, o que pode indicar que este segmento tem uma tendência crônica a déficit de sedimentos. Desta forma, sugere-se políticas de gerenciamento específicas para esta porção do litoral. Palavras-chave: Litoral norte do Estado da Bahia; Refração de ondas; Modelagem numérica; Deriva efetiva de sedimentos; Erosão costeira.

10 10 1 INTRODUÇÃO O litoral norte do Estado da Bahia (Fig. 1) é um trecho costeiro com cerca de 220 km de extensão. Parte deste trecho costeiro entre os rios Pojuca e Real - está inserido na Área de Proteção Ambiental do Litoral Norte, a qual possui ha, criada no ano de 1992 (SEIA, 2007). Ao longo de todo este litoral encontram-se vários locais de grande beleza cênica, que têm despertado um acentuado interesse sobre atividades ligadas ao turismo na região. Foram previstos, para esta parte da costa baiana, investimentos da ordem de 1,1 bilhão de reais, até 2008, em empreendimentos turísticos-hoteleiros (SCT, 2007). À medida que estas atividades impulsionam o aumento da ocupação nesta área, cresce a necessidade de estudos referentes aos aspectos físicos da costa, em particular os aspectos relacionados à dinâmica costeira, fundamentais para a gestão dessa região. No litoral norte da Bahia existem trechos com evidências de erosão (DOMINGUEZ et al., 1996) e, para tentar explicá-los, é necessário definir os padrões de dispersão de sedimentos ao longo do litoral. A partir da definição destes padrões, baseados em um modelo de clima de ondas obtido a partir de diagramas de refração de onda (BASCOM, 1954; KOMAR, 1998; BITTENCOURT et al., 2000, 2002 e 2005), é possível identificar as regiões de déficit de sedimentos ao longo da linha de costa, que podem explicar os trechos sob erosão. O fluxo de sedimentos ao longo da linha de costa está estreitamente ligado ao clima de ondas que nela atua, de modo que há necessidade de compreender como ocorre a distribuição da energia das ondas no litoral, que é controlada, primariamente, pelo mecanismo de refração de ondas (ZENKOVITH, 1967; DAVIES, 1972; KOMAR, 1998). A construção de diagramas de refração permite a visualização das variações do nível de energia das ondas que incidem ao longo da linha de costa. As ondas possuem maior energia e,

11 11 portanto, maior poder erosivo, em locais de convergência dos seus raios e, menor energia, ou menor capacidade erosiva, nos locais de divergência dos raios (Fig.2) (KOMAR, 1998). Desta forma, o conhecimento sobre estes padrões é de fundamental importância para o gerenciamento do litoral norte do Estado da Bahia, relacionado a obras de engenharia e a avaliação geológico-ambiental nesta região. No presente estudo não foi considerado o trecho entre o Farol da Barra e Amaralina, cuja região costeira já se encontra inteiramente urbanizada. Além disso, um detalhamento do clima de ondas para este trecho costeiro pode ser encontrado em Bittencourt et al. (2008). Bittencourt et al. (2000) apresentaram uma modelagem numérica para estimar a deriva efetiva de sedimentos para o litoral norte do Estado da Bahia, a partir de dados batimétricos numa escala aproximada de 1:300000, onde caracterizaram três células de deriva, nas quais existe um ponto de divergência no sentido da deriva efetiva, localizado nas proximidades da desembocadura do rio Itariri (Fig. 1). Estes autores correlacionaram o padrão de deriva efetiva encontrado com o fato de neste trecho costeiro a planície quaternária ser estreita, revelando uma região de déficit de sedimentos.

12 12 2 OBJETIVOS O objetivo do presente trabalho foi definir os padrões de dispersão de sedimentos ao longo do litoral norte do Estado da Bahia, na tentativa de explicar os trechos costeiros sob erosão aí existentes. Os objetivos específicos foram os seguintes: 1) Definir células de deriva litorânea efetiva de sedimentos no litoral norte do Estado da Bahia, numa escala de aproximação três vezes maior do que a utilizada por Bittencourt et al. (2000). 2) Identificar os trechos costeiros com déficit de sedimentos que, embora atualmente não estejam sob erosão, são vulneráveis à mesma. 3) Oferecer subsídios para os planos de gerenciamento costeiro do litoral norte do Estado da Bahia

13 13 3 ÁREA DE ESTUDO 3.1 LOCALIZAÇÃO O litoral norte do Estado da Bahia é delimitado aproximadamente pelos paralelos e S (Fig. 1). Está inserido na região nordeste do estado, compreendendo os municípios de Salvador, Lauro de Freitas, Camaçari, Mata de São João, Entre Rios, Esplanada, Conde e Jandaíra. A principal via de acesso a este litoral é pela BA-099 (Linha Verde), na qual existem várias vias que dão acesso às praias (Fig. 1).

14 14 Figura 1 Mapa de Localização do litoral norte do Estado da Bahia (adaptado da base digital do SRH Superintendência de Recursos Hídricos).

15 15 Figura 2 Refração das ondas resultando na (a) convergência dos raios sobre um alto submarino e (b) divergência dos raios sobre um vale submarino (Segundo Komar, 1998). 3.2 CLIMA Do ponto de vista climático o litoral norte do Estado da Bahia é considerado como uma área quente e úmida, relativamente homogênea, caracterizando-se por apresentar médias térmicas elevadas e altos índices pluviométricos. Tais características resultam não somente de sua posição latitudinal, na zona intertropical do globo, onde o balanço de radiação é sempre positivo, mas, também, de sua situação ao longo da zona litorânea oriental da região nordeste, o que lhe assegura fortes índices pluviométricos e de umidade. A área apresenta valores médios anuais de temperatura da ordem de 25 C, com amplitudes térmicas anuais oscilando entre 3 e 6 C. Os índices pluviométricos anuais variam espacialmente (de sul para norte) entre e mm, aproximadamente (GONÇALVES, 1991, Apud LYRIO, 1996). O sistema de circulação atmosférica da região está condicionado ao cinturão de ventos alísios do Atlântico sul, bem como às chegadas episódicas da Frente

16 16 Polar Atlântica (DOMINGUEZ et al., 1992; MARTIN et al., 1998). Em relação aos alísios, a linha de costa é atingida por ventos de NE (N45º) com 18%, E (N90º) com 47% e SE (N135º) com 30%. A Frente Polar Atlântica é acompanhada por ventos de SSE (N157,5º) com 5% de incidência (DOMINGUEZ et al., 1992; MARTIN et al., 1998). No litoral norte do Estado da Bahia observa-se uma maior concentração das chuvas nos meses de outono-inverno (março a agosto) e uma redução no período de primavera-verão, entre os meses de setembro e fevereiro. A região apresenta pequenas deficiências hídricas no verão e na primavera. Os excedentes hídricos ocorrem, principalmente, no mês de abril (> 80 mm mensais) (DOMINGUEZ et al., 1996). 3.3 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS O litoral da área de estudo, de uma maneira geral, apresenta um traçado retilíneo bastante regular (Fig. 3). As praias na sua maioria apresentam grandes extensões, principalmente na metade norte do litoral. Na metade sul a continuidade das praias é interrompida por bancos de recifes de coral e arenitos de praia. A planície costeira é limitada na parte interna por depósitos sedimentares, na forma de tabuleiros, em quase toda a sua extensão (MARTIN et al., 1980), na maioria das vezes na forma de falésias inativas. A planície litorânea é estreita, tendo a espessura máxima de poucos quilômetros, como nas localidades de Arembepe e Conde. A plataforma continental defronte a esta costa, com a linha de quebra em torno de 50m, é bastante estreita (em média 15 km), com forte gradiente batimétrico, sendo as isóbatas, de uma maneira geral, aproximadamente paralelas entre si e em

17 17 relação à linha de costa (Fig. 3) (FRANÇA, 1979). Os rios que desembocam neste litoral são, de sul para norte: rios Joanes, Jacuípe, Pojuca, Sauípe, Inhambupe, Itariri, Itapicuru e Real (Fig. 1). Desses rios, os mais importantes são o Itapicuru e o Pojuca, com vazões médias de 33,0 e 28,1 m 3 /s, respectivamente (Tab. 1). Tabela 1 Dados de vazão média referentes a rios do litoral norte do Estado da Bahia Rios Vazão média (m 3 /s) Joanes 11,0 Jacuípe 15,3 Pojuca 28,1 Subaúma 5,2 Inhambupe 11,2 Itapicuru 33,0 Real 14,2 (Fonte : GENZ et al., 2003; SEIA, 2007). 3.4 GEOLOGIA A região interiorana nas vizinhanças da planície costeira da área de estudo é constituída, basicamente, de rochas do embasamento Pré-Cambriano e do Mesozóico, de sedimentos semi-consolidados do Terciário (Formação Barreiras) e de sedimentos inconsolidados do Quaternário (Fig.3).

18 18 Figura 3 Mapa Geológico Regional (adaptado da base digital do SRH Superintendência de Recursos Hídricos).

19 Embasamento Pré- Cambriano É constituído por granulitos gnáissicos formados no Paleoproterozóico. Na área de estudo são encontrados alguns poucos afloramentos destas rochas na zona praial, como em Itapoã e na foz do Rio Pojuca. Estão distribuídos também ao longo dos vales dos rios que percorrem a área (MARTIN et al., 1980) Mesozóico É constituído por rochas sedimentares fluvio-lacustres da Formação São Sebastião, da Bacia do Recôncavo, que são, basicamente, arenitos e siltitos (MEDEIROS; PONTE, 1981) Terciário É constituído por sedimentos areno-argilosos, semi-consolidados, da Formação Barreiras, que repousam sobre o embasamento cristalino e as rochas cretáceas (DOMINGUEZ et al., 1996). Apresentam-se sob a forma de tabuleiros, relativamente dissecado, com topos variando entre cotas de 20 e 100 metros (LYRIO, 1996).

20 Quaternário Leques Aluvias Coalescentes São encontrados em diferentes locais da costa, sob a forma de corpos irregulares e descontínuos, nos sopés de elevações, com topos entre as cotas de 15 e 20 metros (LYRIO, 1996). São depósitos maciços, sem estruturas sedimentares internas, compostos por areias brancas, mal selecionadas, contendo seixos de arredondados a angulosos (DOMINGUEZ et al., 1996) Terraços Marinhos Pleistocênicos Estes terraços ocorrem ao longo de quase toda a planície costeira, nas porções internas da planície, com 8 a 10 metros de altitude, bordejando os leques aluviais coalescentes e paleo-falésias na Formação Barreiras. São constituídos por areias médias a grossas de aspecto maciço, lixiviadas (DOMINGUEZ et al., 1996). Segundo Bittencourt et al. (1979) e Martin et al. (1980), estes terraços foram formados a partir da progradação da linha de costa, após a penúltima transgressão marinha ( anos A.P) Terraços Marinhos Holocênicos Os terraços marinhos holocênicos, que ocorrem ao longo de quase toda planície costeira, possuem altitudes variando entre 4 a 0,5 metros. São constituídos por areias médias moderadamente bem selecionadas e com grãos sub-angulares a

21 21 subarrendondados. Apresentam conchas marinhas e componentes biodetríticos de forma subordinada. Segundo Bittencourt et al. (1979) e Martin et al. (1980) estes terraços foram formados a partir da progadação da linha de costa após a última transgressão marinha (5.100 anos A.P) Dunas As dunas ocupam uma área que vai de Salvador até o extremo norte do Estado. Foram identificadas três gerações de dunas, baseando-se principalmente nas características morfoscópias de suas areias e nas relações de contato com outros depósitos que ocorrem na região (MARTIN et al., 1980): a) Dunas internas Estas dunas ocorrem entre Amaralina e Arembepe (Fig. 3) e encontram-se sobre os sedimentos da Formação Barreiras e dos Leques Aluviais Coalescentes, em cotas que variam de 10 a 30 metros (LYRIO, 1996). São constituídas por areias finas com alta percentagem de grãos angulosos (até 80%). Sua idade é anterior à dos terraços pleistocênicos (MARTIN et al., 1980). b) Dunas Externas Martin et al. (1980) consideram que estes depósitos, que ocorrem entre Amaralina e Arembepe (Fig. 3), são o resultado do retrabalhamento dos terraços marinhos pleistocênicos, nos quais estas dunas estão repousadas. Estes autores descrevem que as dunas externas são constituídas por areias finas semelhantes às

22 22 dunas internas, porém com uma grande diminuição da percentagem dos grãos angulosos e o aumento dos grãos arredondados. c) Dunas Litorâneas Atuais Estão localizadas imediatamente atrás das praias atuais, ao longo de praticamente toda a linha de costa. São dunas pequenas, cujos grãos de areia apresentam características de arredondamento muito próximas às das praias, sendo que a praia atual é a fonte para estas dunas (MARTIN et al., 1980). Na região de Mangue Seco, no limite norte da área de estudo, essas dunas apresentam um considerável desenvolvimento (Fig. 3) Recifes de Coral Emergentes Estes recifes estão adjacentes à praia e geralmente paralelos à linha de costa. Suas dimensões variam de 50 m a 2 km de extensão e de 200 a 500 m de largura. Ocorrem em águas muito rasas, sendo que o topo recifal fica ocasionalmente emerso durante as marés baixas de sizígia. Os recifes Emergentes ocorrem na região entre Praia do Forte e Guarajuba (DOMINGUEZ et al., 1996; LEÃO; KIKUCHI, 1999) (Figs. 3 e 4).

23 23 Recifes emergentes N m Figura 4 Recifes de corais em Praia do Forte Bancos Recifais de Coral Rasos Os bancos Recifais Rasos têm formas alongadas e dimensões variadas (cerca de 0,5 km a 2 km de extensão) e não emergem. Estão localizados geralmente paralelos à linha de praia, a uma distância de aproximadamente 1 a 1,5 km da costa, em profundidades entre 5 e 12 m (DOMINGUEZ et al., 1996; LEÃO; KIKUCHI, 1999) Arenitos de Praia Os bancos de arenito de praia (beach rock) do litoral norte do Estado da Bahia são encontrados desde a localidade de Sítio do Conde, no norte, até a ponta de Itapoã (Figs. 3 e 5). Estes corpos de arenito estão paralelos ou sub-paralelos a linha de costa, tendo comprimentos, larguras e espessuras variadas (DOMINGUEZ et al., 1996).

24 24 Os arenitos de praia são compostos por areias com granulometria média a grossa, sub-arredondada a sub-angular. São predominantemente quartzosos com teores variados de teores biodetríticos, com cimento calcítico (DOMINGUEZ et al., 1996). Arenitos de praia N 0 600m Figura 5 Arenitos de praia em Arembepe Pântanos e Mangues Atuais São encontrados nas margens protegidas dos rios e riachos, nos vales entalhados na Formação Barreiras ou sobre os terraços marinhos. São depósitos constituídos predominante de materiais argilo-siltosos ricos em matéria orgânica (MARTIN et al., 1980) Neotectônica Segundo Bittencourt et al. (1999), a região costeira oriental do Brasil estaria sujeita a uma deformação flexural da litosfera devido a cargas sedimentares sobre a margem continental. Este processo reativaria antigas falhas, datadas do Cretáceo,

25 25 as quais foram geradas no processo de separação da América do Sul e África. Segundo estes autores, em alguns setores da costa, como entre o Rio Pojuca e Mangue Seco (Fig.3), pode-se observar um bem marcado paralelismo entre a linha de costa atual, a linha de paleofalésias escavadas na Formação Barreiras e uma falha próxima à margem continental. Neste contexto, existe uma pequena mudança na direção desta linha de falha em Barra do Itariri, defletindo para noroeste, acompanhada também por uma mudança de orientação na linha de costa atual e na linha das falésias fósseis da Formação Barreiras (BITTENCOURT et al., 1999). Estes autores consideram que este fato condicionou a existência da zona de divergência no sentido da deriva litorânea nessa região, mencionada anteriormente. 3.5 ASPECTOS OCEANOGRÁFICOS Marés O regime de marés, com dados da DHN (Diretório de Hidrografia e Navegação da Marinha do Brasil) referentes a Salvador, é semi-diurno, do tipo meso-marés, com altura média de 2,5 metros e com marés de sizígia apresentando amplitude média de 2,8 metros Ondas Não existem medidas diretas do regime de ondas disponíveis para a área de estudo. Desta forma, foram considerados no presente trabalho os dados referentes

26 26 às principais frentes-de-onda que incidem na linha de costa (direção, altura e período), segundo estatísticas de Hogben & Lumb (1967), também utilizados por Bittencourt et al. (2000) (Tab. 2). Também foram considerados como percentuais anuais de ocorrência dessas ondas os mesmos dos ventos com a mesma direção (DHN, 1993), conforme Bittencourt et al. (2000) (Tab. 2). Tabela 2 Regime de ondas para o litoral norte do Estado da Bahia Direção de propagação da Período da Altura inicial das ondas Freqüência frente de onda onda (s) em águas profundas (m) anual (%) NE (N45 ) 5,0 1,0 18 E (N90 ) 5,0 1,0 47 SE (N135 ) 6,5 1,5 30 SSE (N157,5 ) 6,5 1,5 5 Fonte: HOGBEN & LUMB (1967); DHN (1993)

27 27 4 NÍVEIS DE ANTROPIZAÇÃO A ocupação do litoral norte do Estado da Bahia foi impulsionada a partir da década de 70, com a construção da Ba-099 (estrada do côco) (Fig.1). Nesta época houve um grande impulso na industrialização da região metropolitana de Salvador, que provocou a especulação imobiliária na faixa litorânea desta região. Atualmente, os trechos costeiros do litoral norte do Estado da Bahia com maiores graus de antropização estão nos municípios de Salvador, Lauro de Freitas e Camaçari (Fig.1) (SEIA, 2007). A implantação da segunda etapa da Ba-099 (Linha Verde) (Fig.1), no inicio dos anos 90, reativou o interesse econômico na região, principalmente a atividade imobiliária ligado ao turismo. Este desenvolvimento se dá de sul para norte, a partir da implantação de complexos turísticos localizados no litoral de Mata de São João (Fig.1) (SEIA, 2007). Apesar do aumento da especulação imobiliária e implantação de pousadas e hotéis, a porção norte deste litoral (municípios de Entre Rios, Esplanada, Conde e Jandaíra) (Fig.1) ainda mantém características mais próximas das originais, apresentando ainda trechos com praias semi-desertas e pequenos núcleos de urbanização (SEIA, 2007). Segundo dados de Lyrio (2003) a zona litorânea da área de estudo pode ser dividida em quatro unidades sócio-ambientais com as seguintes características: (i) Urbana consolidada, a qual se refere ao município de Lauro de Freitas, que representa, basicamente, uma área urbanizada contínua com mais de 25 mil habitantes, praticamente integrada ao município de Salvador; (ii) Urbana em expansão, que corresponde a orla marítima de Camaçari, com altas taxas de crescimento da urbanização; (iii) Turística programada, que corresponde ao trecho

28 28 compreendido entre as localidades de Praia do Forte e Porto Sauípe, onde já estão implantados complexos turísticos internacionais; e (iv) Turística espontânea, que se refere a faixa litorânea dos municípios de Entre Rios, Esplanada, Conde e Jandaíra, onde a implantação da BA -099 induziu uma atividade turística desordenada, caracterizada pelo turismo de fim de semana de baixa renda e pela especulação imobiliária nas povoações tradicionais e no seu entorno.

29 29 5 METODOLOGIA A estratégia metodológica consistiu das seguintes etapas: a) Pesquisa bibliográfica sobre a área em estudo, bem como sobre os processos refração de ondas e de transporte de sedimentos litorâneos e suas implicações. b) Fotointerpretação - foram utilizadas fotos aéreas com escala de 1: (CONDER) e imagens de satélite da área de estudo para identificar feições geomórficas que pudessem indicar o sentido da deriva litorânea efetiva de sedimentos, bem como a localização de recifes de corais e arenitos de praia. Alguns destes corpos de arenitos e de recifes não puderam ser representados, devido a escala utilizada no presente trabalho. c) Modelo de Clima de Ondas foram confeccionados manualmente diagramas de refração de onda, utilizando-se técnicas clássicas (CERC, 1984), para as principais frentes-de-onda que ocorrem na região, a fim de estabelecer o Clima de Onda para o litoral norte do Estado da Bahia (Figs. 10A a 13A). Foram utilizados, para esta confecção, dados batimétricos extraídos nas cartas Náuticas da Marinha do Brasil, com escala aproximada de 1: e ampliados para a escala de 1: Após a confecção, os diagramas foram digitalizados utilizando o software ARCGIS 9.0 da ESRI. Conforme mencionado anteriormente, os dados de onda utilizados estão expressos na tabela 2.

30 30 d) Modelagem numérica - foi utilizado o método descrito em Bittencourt et al. (2000, 2002 e 2005). A partir dos diagramas de refração de onda foram definidos os padrões de dispersão dos sedimentos litorâneos, obtidos a partir dos sentidos e das intensidades potenciais da deriva litorânea de sedimentos ao longo da linha da costa. Assim, a intensidade potencial da deriva litorânea de sedimentos foi determinada levando-se em consideração que: a) a energia da onda é diretamente proporcional ao quadrado da sua altura (DAVIES, 1972) e b) a intensidade da deriva litorânea é proporcional ao ângulo com que a frente-de-onda incide na linha de costa, de acordo com a função y = senα. cosα (KOMAR, 1998). Desta forma, a intensidade potencial da deriva litorânea de sedimentos para cada direção de onda, expressa por um valor adimensional, é dada pela função x = y x H², onde H é a altura estimada da onda ao longo da isóbata mais próxima da linha da costa. Para estimativa da altura da onda foi utilizada a equação H = H 0 (b 0 /b) 1/2 (BASCOM, 1954), onde o zero subscrito designa condições de água profunda e b a distância entre duas ortogonais às frentes-de-onda. A linha de costa foi dividida em 14 segmentos, de acordo com a sua orientação (Fig. 10B), sendo as distâncias b e b 0 medidas entre as ortogonais-limite do feixe de ortogonais incidente em cada segmento (Figs. 10D a 13D), obtendo-se assim um valor médio da altura da onda para cada trecho costeiro considerado (Tab. 3). O ângulo α considerado entre cada segmento e uma determinada frente-de-onda é aquele predominante entre os raiosde-onda incidentes no segmento, medido diretamente no diagrama de refração (Figs 10C a 13C e tab. 3). Posteriormente, o valor obtido para a intensidade da deriva foi multiplicado pela porcentagem da freqüência anual da direção do vento (Tab. 2) a que está associada a frente-de-onda considerada (Tab. 3). Nos trechos costeiros que apresentaram sentidos de deriva opostos durante o ano, o sentido da deriva

31 31 efetiva foi definido considerando-se o sentido predominante, dado pela diferença de intensidade entre as derivas opostas (Tab. 3). Não foi possível, utilizando o método para o cálculo da deriva efetiva deste trabalho, considerar o efeito de anteparo para a ação das ondas causado pelos recifes de corais e arenitos de praia que existem em alguns trechos costeiros. e) Os dados relacionados ao comportamento do litoral norte do Estado da Bahia quanto a evidencias de erosão, progadação ou equilíbrio (J.M.L.Dominguez, comunicação pessoal) foram colhidos através de caminhamento ao longo da linha de praia, tendo seus limites sidos marcados por GPS. Em relação a tais dados, no presente estudo a linha de costa foi dividida em: a) linha de costa em equilíbrio, com pequenos trechos esparsos sob erosão e b) linha de costa com evidências contínuas de erosão (figs. 6 a 9). f) foi feita uma viagem de reconhecimento de campo a alguns trechos do litoral, escolhidos a partir dos dados obtidos pela modelagem. Foram fotografados locais da linha de costa com evidências contínuas de erosão (figs. 6 a 9).

32 32 Figura 6- Raiz de coqueiro exposta em uma duna frontal parcialmente erodida, próximo a Baixio (UTM / ) (Fig. 1). Figura 7 - Raiz de coqueiro exposta em uma duna frontal parcialmente erodida, próximo a Subaúma (UTM / ) (Fig. 1).

33 33 Figura 8 Dunas frontais parcialmente erodidas pela ação das ondas, próximo a Barra do Itariri (UTM / ) (Fig. 1). Figura 9 Coqueiro caído em uma duna frontal parcialmente erodida, próximo a Barra do Itariri (UTM / ) (Fig. 1).

34 34 6 RESULTADOS 6.1 DIAGRAMAS DE REFRAÇÃO DE ONDA A partir da análise dos diagramas (Figs. 10A a 13A), observa-se que há muito pouca refração nas ondas E, SE e SSE, mantendo as mesmas, ao alcançarem a linha de costa, praticamente a mesma altura (energia) que em alto-mar. As ondas de NE (Fig. 10A) comportam-se diferente, apresentando maiores refrações, representadas pelas divergências entre os raios-de-onda. Tais refrações são maiores na metade sul do litoral. Isto significa que essas ondas alcançam a linha de costa com alturas menores e com energia menor do que as que possuem em altomar. Há focos de convergência de raios de ondas, principalmente das ondas de SE e SSE, nos segmentos 5, 7, 9,10 e MODELAGEM NUMÉRICA Considerando o sentido da deriva litorânea efetiva para cada uma das diferentes células de deriva identificadas ao longo do litoral norte do Estado da Bahia (Fig. 14), nota-se que há uma divergência no sentido da deriva litorânea efetiva entre os segmentos 9 e 10. Desta forma, configuram-se dois setores maiores, um com padrão de deriva predominante de NE para SW, do segmento 9 ao 1, e outro, do segmento 10 ao 13, com deriva de SW para NE. O segmento 14 apresenta a deriva no sentido NE-SW, ocorrendo uma convergência no sentido da deriva litorânea efetiva entre este segmento e o segmento 13.

35 35 Figura 10 - A Diagrama de refração para ondas com período de 5 segundos, provenientes de NE; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D Medidas de b e bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos costeiros.

36 36 Figura 11 - A Diagrama de refração para ondas com período de 5 segundos, provenientes de E; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D Medidas de b e bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos costeiros.

37 37 Figura 12 A Diagrama de refração para ondas com período de 6,5 segundos, provenientes de SE; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D Medidas de b e bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos costeiros.

38 38 Figura 13 A Diagrama de refração para ondas com período de 6,5 segundos, provenientes de SSE; B Diferentes segmentos da linha de costa retilinearizada; C Ângulos de incidência formados pelos raios-de-onda em relação aos segmentos costeiros. D Medidas de b e bo para a estimativa da altura da onda ao longo dos segmentos costeiros.

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41 41 Figura 14 Sentidos da deriva litorânea efetiva de sedimentos obtidos pela modelagem numérica e por indicadores geomórficos de deriva.

42 INDICADORES GEOMÓRFICOS DO SENTIDO DA DERIVA EFETIVA As imagens de satélite e as fotos-aéreas revelam que há indicadores geomórficos do sentido da deriva efetiva neste trecho costeiro: a) na desembocadura do rio Joanes, onde existe um esporão, indicando que a deriva é no sentido de NE - SW (Fig. 15); b) na desembocadura do rio Subaúma, onde há um esporão, indicando que a deriva é no sentido de NE - SW (Fig. 16); c) na desembocadura do rio Itariri, onde há um pontal, indicando que a deriva é no sentido de SW - NE (Fig. 17); d) na desembocadura do rio Itapicuru, onde há um esporão, indicando um sentido SW NE para a deriva (Fig. 18) e e) em Mangue Seco, na desembocadura do rio Real onde há um pontal, indicando uma deriva com sentido de SW para NE (Fig. 19). N 1000 m m Figura 15 - Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Joanes.

43 m m N Figura 16- Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Subaúma (Fonte: CONDER, 1993). N 1000 m m Figura 17- Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Itariri.

44 44 N 1000 m m Figura 18 - Sentido da deriva efetiva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Itapicuru. Figura 19 - Sentido da deriva de sedimentos (seta verde) de acordo com indicador geomórfico na desembocadura do rio Real (fonte:inpe).

45 45 7 DISCUSSÃO E CONCLUSÕES A presente modelagem dos padrões de dispersão de sedimentos ao longo do litoral norte do Estado da Bahia conseguiu discriminar quatorze células de deriva efetiva, diferentemente do trabalho de Bittencourt et al. (2000), que estabeleceu apenas três células para a mesma região. A modelagem reproduz o mesmo padrão de sentidos da deriva efetiva de sedimentos identificado por Bittencourt et al. (2000), com exceção do segmento 14 (Fig. 20) que apresentou um sentido da deriva efetiva inverso. Este fato pode estar relacionado tanto à dinâmica de desembocadura fluvial quanto às barras de desembocadura presentes na foz do rio Real, cuja influência nos padrões de refração de onda local não foi possível ser avaliada por uma dificuldade de escala. O pontal de Mangue Seco indica que, efetivamente, a deriva é de SW para NE (Fig. 19). O fato de a modelagem de Bittencourt et al. (2000) apresentar um sentido de deriva correspondente ao do pontal arenoso está relacionado ao fato destes autores, por uma dificuldade na escala, não terem considerado, como um segmento distinto, o trecho costeiro (segmento 14) que apresenta uma ligeira deflexão para NE (Fig. 19), a qual modifica o ângulo de incidência das ondas. Os indicadores geomórficos associados aos rios Joanes, Subaúma, Itariri e Itapicuru estão em conformidade com o padrão de dispersão de sedimentos modelados no presente trabalho. Como resultado também desta modelagem, o ponto nodal de divergência da deriva, posicionado no trabalho de Bittencourt et al. (2000) em Barra do Itariri, foi posicionado a cerca de 16 km a sul desta localidade, na região de Baixio (Fig. 20). Isto pode estar relacionado à escala maior de aproximação utilizada no presente estudo.

46 46 Pela análise da figura 20B é possível ver que o trecho costeiro entre Barra do Itariri e Porto de Sauípe (células 7 a 11) (Figs 6 a 9) apresenta, de uma maneira geral, evidências de erosão contínuas ao longo da linha de costa atual e corresponde à zona de divergência no sentindo da deriva efetiva (Fig. 20C), o que o caracteriza como uma região de déficit de sedimentos, com contínua retirada de sedimentos. A exceção neste trecho ocorre na região de Subaúma (Fig. 20A), que apresenta evidencias de linha de costa em equilíbrio com pequenos trechos esparsos sob erosão (Fig. 20B). Este fato pode ser explicado considerando que este trecho costeiro está protegido por arenitos de praia (Fig. 20A), os quais arrefecem a energia das ondas, diminuindo o poder erosivo das mesmas neste local. O fato de que, entre Barra do Itariri e Porto de Sauípe, o quaternário costeiro é praticamente inexistente (Fig. 20A), pode indicar também que este segmento tem uma tendência crônica a déficit de sedimentos. Esta tendência pode estar relacionada ainda ao fato de que os rios que deságuam nesse trecho costeiro (Inhambupe, Subaúma e Sauípe) contribuem com pouco sedimento, o que pode ser avaliado por suas baixas descargas (Tab. 1). Por outro lado, assumindo que há uma proporcionalidade entre a vazão dos rios e a descarga de sedimentos, é possível que a descarga de sedimentos do rio Itapicuru esteja alimentando, pela deriva litorânea, o pontal de Mangue Seco (Tab. 1). Quanto ao clima de ondas local, os focos de convergência de ondas incidentes na linha de costa observados nos diagramas de SE e SSE podem ser considerados como prováveis hotspots de erosão costeira, em eventos em que haja uma combinação de preamares de sizígia, e grandes ondas e marés meteorológicas geradas por frentes frias no inverno, como descrito por Bittencourt et al. (2008) para a região do litoral atlântico de Salvador.

47 47 A linha que possui maior vulnerabilidade à erosão costeira, entre Barra do Itariri e Porto de Sauípe, corresponde a aproximadamente 37% do trecho costeiro que foi descrito anteriormente como pouco urbanizado e onde há uma atividade turística geralmente espontânea. As leis vigentes no Estado da Bahia determinam que não haja nenhuma construção até 60m da linha de preamar de sizígia. Porém, levando-se em consideração as características acima citadas deste trecho costeiro e as perspectivas, ainda que incertas, de subida do nível do mar, a qual teria efeito mais acentuado nos locais já fragilizados da costa, é recomendável que esta faixa possa ser ampliada neste trecho do litoral norte do Estado da Bahia.

48 48

49 49 REFERÊNCIAS BASCOM, W.J. The control of stream outlets by wave refraction. Jour. Geol., n. 62, p , BITTENCOURT, A. C. S. P. ; MARTIN, L. ; VILAS BOAS, G. S. ; FLEXOR, J. M.. The marine quaternary formations of the coast of the State Of Bahia (Brazil). In: 1978 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COASTAL EVOLUTION IN THE QUATERNARY, 1979, São Paulo. SUGUIO, FAIRCHILD, MARTIN e FLEXOR (eds.), p BITTENCOURT, A.C.S.P., DOMINGUEZ, J.M.L., USSAMI, N. Flexure as a tectonic control on the large scale geomorphic characteristics of the eastern Brazil coastal zone. Journal of Coastal Research, v.15, n.2, p , BITTENCOURT, A.C.S.P., DOMINGUEZ, J.M.L., SILVA, I.R. Patterns of sediment dispersion coastwise the State of Bahia-Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 72, n.2, p , BITTENCOURT, A.C.S.P., MARTIN, L., DOMINGUEZ, J.M.L., SILVA, I.R., SOUSA, D.L. A significant longshore transport divergence zone at the northeastern Brazilian coast: Implications on coastal quaternary evolution. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v.74, n. 3, p , BITTENCOURT, A.C.S.P., DOMINGUEZ, J.M.L., MARTIN, L., SILVA, I.R. Longshore transport on the northeastern Brazilian coast and implications to the location of large scale accumulative and erosive zones: An overview. Marine Geology, v. 219, p , BITTENCOURT, A. C. S. P. ; DOMINGUEZ, J. M. L. ; MEDEIROS, K. O. P. ; GUIMARÃES, J.K. ; DUTRA, F.R.L.S. Severe coastal erosion hotspots in the city of Salvador, Bahia, Brazil. Shore and Beach, v. 76, p , CERC (Coastal Engineering Research Center), Shore protection manual. U.S. Army Corps of Engineers. Washington, D.C. V.I., 597 p., V. II, 603p, CONDER - COMPANHIA DE DESENVOLVIMENTO URBANO DO ESTADO DA BAHIA (Salvador, BA). Foto aérea. Salvador, fotografia aérea. Escala 1: Fx 05A, n.361. DAVIES J.L. Geographical variation in coastal development. Longman, inc., New York, 204p., DHN (Diretoria de Hidrografia e Navegação), Atlas de Cartas-Piloto. Oceano Atlântico, de Trinidad ao Rio da Prata, 13p, 1993.

50 50 DOMINGUEZ, J. M. L., BITTENCOURT, A.C.S.P., MARTIN, L. Controls on quaternary coastal evolution of the east-northeast coast of Brazil: roles of sea-level history, trade winds and climate. Sedimentary Geology, v. 80, n. 3/4, p , DOMINGUEZ, J.M.L., LEÃO, Z.M.A.N., LYRIO, R.S. Roteiro da excursão E 4 litoral norte do Estado da Bahia, In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 1996, Salvador. FRANÇA, A.M.C. Geomorfologia da margem continental leste brasileira e da bacia oceânica adjacente. In: Hernani, C (ed.). Geomorfologia da margem continental brasileira e das áreas oceânicas adjacentes. Rio de Janeiro, p (PETROBRÁS/CENPES Série Projeto REMAC, N. 7), GENZ, F. ; LESSA, G. C. ; CIRANO, M. ; LIMA, G. M. P. As tendências de longo prazo das vazões fluviais do estado da Bahia. In: II CONGRESSO SOBRE PLANEJAMENTO E GESTÃO DAS ZONAS COSTEIRAS DOS PAÍSES DE EXPRESSÃO PORTUGUESA, 2003, Recife. Anais do II Congresso sobre Planejamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa, GOOGLE. Google Earth, versão HOGBEN, N. & LUMB, F.E. Ocean wave statistics. London, National Physical Lab., Ministry of Technology, 2263p, KOMAR, P.D. Beach processes and sedimentation. Prentice Hall, Inc, Upper Saddle River, New Jersey, 429p, LANDSAT TM 7: imagem de satélite. São José dos Campos: INPE, canal 8. Disponível em < Acesso em: 1 abr LEÃO, Z.M.A.N., KIKUCHI, R.K.P. The Bahian coral reefs from 7000 years B.P. to 2000 years A.D. Ciência e Cultura, n. 51:p , LYRIO, R.S. Modelo sistêmico integrado para a área de proteção ambiental do litoral norte do Estado da Bahia, f. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal da Bahia, Salvador, LYRIO, R.S. Revisão do diagnóstico sócio-ambiental, consolidado numa proposta de zoneamento e plano de gestão do litoral norte do Estado da Bahia, Salvador, Disponível em < Acesso em: 28 abr MARTIN, L. et al. Mapa geológico do Quaternário costeiro do Estado da Bahia. Salvador, SME: mapa, color., 100cmx90cm. Escala 1: MARTIN, L., DOMINGUEZ, J.M.L., BITTENCOURT, A.C.S.P. Climatic control of coastal erosion during a sea-level fall episode. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v.70, p , 1998.

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