ANÁLISE DE DADOS FÍSICO-QUÍMICOS NO ESTUÁRIO DO RIO ITAMAMBUCA EM UBATUBA SP

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1 ANÁLISE DE DADOS FÍSICO-QUÍMICOS NO ESTUÁRIO DO RIO ITAMAMBUCA EM UBATUBA SP MILLER, Gabriel 1 ; BERNARDES, M. E. C. 2 ¹Instituto de Recursos Naturais Universidade Federal de Itajubá Itajubá. gabrielmiller_1@hotmail.com 2 Instituto de Recursos Naturais Universidade Federal de Itajubá Itajubá. marcos.bernardes@gmail.com Resumo: O estuário de Itamambuca se localiza em Ubatuba na região norte do estado de São Paulo. O estuário apresenta regime de micromarés semidiurnas e as análises e coletas de dados no local foram efetuadas sob maré de sizígia. É importante mensurar e caracterizar as variáveis físico-químicas presentes no local, a fim de observar-se o comportamento e a influência de fatores multiparamétricos relacionados às marés em toda a estrutura presente em um estuário como componentes biológicas, minerais e até mesmo sua relação e interferência em processos atmosféricos locais. As amostras de água foram coletadas horariamente, por 13 horas consecutivas, em uma seção transversal, composta por oito pontos, em frente ao camping Tio Gato e foram determinadas seis variáveis: nível da água, ph, oxigênio dissolvido, temperatura, salinidade e condutividade elétrica. A partir dos resultados, nota-se claramente a influência da maré atuando sobre o rio durante o período de sizígia com padrões de variações oscilatórias ao longo do tempo amostral. Os resultados comprovam a presença de inversão térmica, com maiores temperaturas associadas às águas marinhas, enquanto a água continental é mais fria, provavelmente explicada pelos seguintes fatores: i) distância relativamente curta entre a nascente e a desembocadura; ii) ampla cobertura vegetal ao longo do curso do rio, de modo a minimizar o aquecimento dessas águas pela radiação solar e iii) altitude da nascente, sobre a Serra do Mar, em altitudes consideráveis. Apesar disso, a densidade da água aumenta em direção ao fundo, uma vez que a maior salinidade das águas marinhas compensa a inversão térmica. Palavras Chave: Estuário, Maré, Análise.

2 ABSTRACT: Itamambuca estuary is located in Ubatuba in the northern region of São Paulo. The estuary has micromarés semidiurnal regime and analysis and data collection on site were made in spring tide. It is important to measure and characterize the physical and chemical variables on site, in order to observe the behavior and the influence of multiparametric factors related to the tides across this structure in an estuary as biological components, minerals and even their relationship and interference in local atmospheric processes. Water samples were collected hourly, for 13 consecutive hours in a cross section, composed of eight points in front of the camping Tio Gato and were determined six variables: water level, ph, dissolved oxygen, temperature, salinity and electrical conductivity. From the results, there is clearly the influence of tide acting on the river during the spring tide period with oscillatory patterns of variation over the sample time. The results show the presence of heat exchange with higher temperatures associated with marine waters, while the continental water is colder, probably explained by the following factors: i) relatively short distance between the source and the mouth; ii) wide vegetation along the river course in order to minimize the heating of those waters by solar radiation and iii) altitude of the spring, on the Serra do Mar, in considerable altitudes. Nevertheless, the water density increases toward the bottom, since the higher salinity of the sea water compensates for the heat exchange. Keywords: Estuary, Tide, Analysis

3 1. INTRODUÇÃO Os estuários são corpos d`água semi-fechados, com uma ligação direta com mar, nos quais a água marinha é mensuravelmente diluída pela água doce (PRITCHARD., 1967). Os ambientes estuarinos são entendidos como acumuladores de matéria, como sedimentos e poluentes. Portanto, é necessário se estudar como essas regiões respondem a ocupação humana. O rio Itamambuca, no qual está localizado o estuário em estudo, possui cerca de 16 km de extensão, e está localizado a aproximadamente 13 km ao norte do centro de Ubatuba - SP. O principal objetivo do presente estudo é caracterizar o comportamento médio de variáveis físico-químicas ao longo de um ciclo de maré de sizígia, em uma seção transversal no estuário do rio Itamambuca - SP. 2. METODOLOGIA O presente estudo é parte do esforço para a compreensão da dinâmica do estuário do rio Itamambuca, com campanhas semestrais, desde o ano de Outros resultados podem ser consultados em Ribas et al. (2010), Ribeiro (2011), Carvalho e Bernardes (2012a e 2012b) e Marinho (2013). Os dados utilizados e analisados no estudo foram coletados em uma seção transversal do estuário do rio Itamambuca, com largura aproximada de 40 m (Figura 1). Os perfis verticais foram realizados horariamente, ao longo de 13 horas consecutivas, a cada 5 m, com leitura dos dados em superfície, meio e fundo. Este método foi utilizado para minimizar o efeito da variação da maré na profundidade de coleta dos dados. Foram analisados seis variáveis físico-químicas: nível da água, temperatura, salinidade, condutividade elétrica, ph e oxigênio dissolvido. Enquanto o nível da água foi amostrado, a cada meia hora, com trenas fixas em dois pontos (no mesmo local de coleta das variáveis físico-químicas e outro próximo à desembocadura do rio com o mar, distantes em torno de 700 m entre si) ao longo de todo o experimento, as demais variáveis foram amostradas com uma sonda multiparâmetro Hanna. Os dados foram coletados no dia 14 de maio de 2014, durante uma maré de sizígia.

4 Figura 1: Área de estudo e batimetria da seção transversal amostrada Os dados foram coletados e armazenados em uma planilha eletrônica. Para a organização e análise estatística básica dos dados, foi criada uma rotina em Fortran 95. Esses resultados médios, para o ciclo completo de maré, na seção transversal foram então plotados em uma rotina em MatLab. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO As medições de nível da água (Figura 2) indicaram uma variação de maré de aproximadamente 0,7 m nos dois pontos de coleta, claramente modulada pela influência da maré. Essa variação foi a mais expressiva desde que foram iniciadas as coletas na região pela equipe da UNIFEI - Universidade Federal de Itajubá, e deve ter sido dessa magnitude não apenas pela condição de maré de sizígia, mas também pela redução na vazão fluvial causada pelo tempo seco antes e durante o experimento. A batimetria da seção transversal onde foram feitas as coletas é caracterizada pela presença de dois canais mais profundos, próximos às margens, enquanto o centro do canal apresenta um banco de areia. Essa característica fisiográfica condiciona a variação das propriedades físico-químicas da água, uma vez que as águas marinhas, mais densas, são encontradas com mais frequência nas áreas mais profundas e não sobre o banco de areia. Consequentemente, ao longo do ciclo de maré analisado, todas as variáveis analisadas

5 apresentaram redução dos seus valores sobre a região do banco de areia, especialmente a salinidade. Figura 2: Variação do nível da água prevista para o porto de São Sebastião x variações observadas na boca do estuário e em frente ao camping; Quanto à temperatura, observou-se a variação senoidal ao longo do experimento, em função da influência da maré no encontro entre água doce e salgada. Além disso, como é característico da região de estudo, foi observado o aumento da temperatura da água com o aumento de profundidade, com valores médios de 18,7 +/- 4,87 o C a 24,3 +/- 0,15 o C. Um indicativo da diminuição de profundidade das camadas de temperatura pode ser dado pela entrada da maré vinda do mar com uma maior temperatura se comparada à agua do rio. Apesar desse comportamento anômalo, a maior salinidade da água salgada, em maiores profundidades, condiciona o aumento da densidade em direção ao fundo. As salinidades médias oscilaram de 1,29 +/- 0,53 a 28,66 +/- 0,48, com as maiores variações observadas na camada de contato entre água doce e água salgada. A posição vertical da haloclina acompanhou o ciclo de maré. A concentração de oxigênio dissolvido apresentou valores relativamente baixos provavelmente associados ao tempo seco nos dias anteriores e durante a coleta dos dados, oscilando entre 2,78 +/- 0,79 mg/l e 4,82 +/- 2,99 mg/l. O ph oscilou de 7,24 +/- 0,53 a 8,16 +/- 0,32. A variabilidade dos parâmetros é mostrada pela Figura 3 e Figura 4

6 a a b b c c d d Figura 3: Evolução temporal das médias transversais de (a) Temperatura, (b) Salinidade, (c)ph, e (d) Oxigênio Dissolvido Figura 4: Variações espaciais das médias temporais de (a) Temperatura, (b) Salinidade, (c) ph, e (d) Oxigênio Dissolvido 4. CONCLUSÃO O tempo seco antes e durante a coleta de dados deve ter contribuído para a maior variação do nível da água, da ordem de 0,7 m, devido à amplificação do efeito da maré no estuário em relação ao efeito fluvial e para a redução das concentrações de oxigênio dissolvido.

7 A batimetria condicionou a variação das propriedades físico-químicas da água. A que apresenta um comportamento mais diferenciado foi a temperatura, maior no fundo do que na superfície. Trata-se de uma consequência das características da bacia do rio Itamambuca, devido à extensão do rio, declividade da bacia e cobertura vegetal. A inversão térmica é compensada pela distribuição de salinidade no estuário, de modo que os perfis verticais de densidade apresentam aumento em direção ao fundo. REFERÊNCIAS: CARVALHO, A. R.; BERNARDES, M. E. C. Ocorrência de chuvas e condições de marés como possíveis interferentes na balneabilidade da praia de Itamambuca (SP) e do rio Itamambuca (SP) no ano de In: V Congresso Brasileiro de Oceanografia, 2012, Rio de Janeiro. Anais do V Congresso Brasileiro de Oceanografia, 2012a. CARVALHO, A. R.; BERNARDES, M. E. C. Hidrodinâmica e qualidade da água no estuário do rio Itamambuca (SP) sob condições de maré de sizígia. In: V Congresso Brasileiro de Oceanografia, 2012, Rio de Janeiro. Anais do V Congresso Brasileiro de Oceanografia, 2012b. MARINHO, A. M. Diagnóstico Ambiental da Bacia Hidrográfica do Rio Itamambuca (Ubatuba-SP): Uma Abordagem Voltada ao Saneamento Ambiental Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Itajubá. PRITCHARD, D. W. What is an Estuary: Physical Viewpoint, v.1, n.1, p. Chesapeake Bay Institute, Baltimore, Maryland, RIBAS, D. T.; SILVA, L. M.; COSTA, C. W.; VALENTIM, S. S.; ROSSI, C. B.; CLEMENTE, D. S.; OLIVEIRA, H. M. T.; ALMEIDA, M. R. R. E.; MATOS, M. F.; CALENZANI, V.; TIENGO, A.; RICARDO, M.; BERNARDES, M. E. C. Hidrodinâmica

8 e Qualidade da Água ao Longo de Um Ciclo de Maré no Estuário do Rio Itamambuca (SP). In: IV Congresso Brasileiro de Oceanografia, 2010, Rio Grande. Anais do IV Congresso Brasileiro de Oceanografia. São Paulo: Tec Arte Editora Ltda., p RIBEIRO, D. L. C. Influência da maré em parâmetros físico-químicos no estuário do Rio Itamambuca, Ubatuba (SP), entre 2010 e Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação em Engenharia Hídrica) - Universidade Federal de Itajubá Fonte Financiadora UNIFEI Universidade Federal de Itajubá (