Departamento de Geologia Programa de Pós-Graduação em Geologia Universidade Federal do Rio de Janeiro. Fábio Ferreira Dias

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1 i Departamento de Geologia Programa de Pós-Graduação em Geologia Universidade Federal do Rio de Janeiro Fábio Ferreira Dias VARIAÇÕES DO NÍVEL RELATIVO DO MAR NA PLANÍCIE COSTEIRA DE CABO FRIO E ARMAÇÃO DOS BÚZIOS RJ: RECONSTRUÇÃO PALEOAMBIENTAL HOLOCÊNICA E CENÁRIOS FUTUROS Tese de Doutorado submetida ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ, como requisito necessário à obtenção do grau de Doutor em Ciências (Geologia) Área de Concentração: Geologia Regional e Econômica Orientadores: Prof. Dr. João Wagner Alencar Castro Prof. Dr. José Carlos Sícoli Seoane Rio de Janeiro Setembro 2009

2 ii VARIAÇÕES DO NÍVEL RELATIVO DO MAR NA PLANÍCIE COSTEIRA DE CABO FRIO E ARMAÇÃO DOS BÚZIOS RJ: RECONSTRUÇÃO PALEOAMBIENTAL HOLOCÊNICA E CENÁRIOS FUTUROS Tese de Doutorado submetida ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociencias, da Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ, como requisito necessário à obtenção do grau de Doutor em Ciências (Geologia) Área de Concentração: Geologia Regional e Econômica Orientadores: Prof. Dr. João Wagner Alencar Castro Prof. Dr. José Carlos Sícoli Seoane Aprovada em: 14 de setembro de 2009 Por: Prof. PhD. Kenitiro Suguio Prof. PhD. Bruno Jean Turcq Prof. Dr. Claudio Limeira Mello Prof. Dra. Cátia Fernandes Barbosa Prof. Dr. Renato Rodriguez Cabral Ramos

3 iii Dedicatória A minha família, tanto os integrantes presentes e os que aqui não se encontram mais; e aqueles que mesmo não sendo de sangue, participam da minha vida.

4 iv SUMÁRIO AGRADECIMENTOS vii RESUMO viii ABSTRACT ix LISTA DE FIGURAS x LISTA DE TABELAS xiii LISTA DE SÍMBOLOS xiv 1. INTRODUÇÃO 1 2. LOCALIZAÇÃO 3 3. OBJETIVOS E METAS Geral Específicos 3 4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Conceitos gerais Indicadores de variação do nível do mar Escalas de tempo Processos costeiros naturais MATERIAIS E MÉTODOS Etapa de campo Levantamento de bioindicadores em superfície Execução de sondagens Etapas seguintes durante as sondagens Levantamentos topográficos Escolha de RN s (Referência de Nível) e Planejamento da missão Transformação das altitudes elipsoidais em ortométricas Etapas de laboratório Abertura dos tubos de testemunhos Processo de seleção do material Calibração das datações obtidas Etapa de gabinete Geoprocessamento Avaliação das modificações no posicionamento da linha de praia Desenvolvimento do modelo 3-D para visualização dos níveis marinhos pretéritos Reconstituição da paisagem durante o Holoceno Construção da curva Previsão do posicionamento da linha de costa Seleção de dados de ondas Cálculo da profundidade de fechamento e localização no espaço Recuo da linha de costa Simulação do recuo da linha de costa CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL Geologia da área Formação Barreiras Depósitos quaternários Depósitos flúvio-marinhos Depósitos eólicos Depósitos de turfas 43

5 6.2 Clima local Precipitação Evaporação Regime de ventos Vegetação Bacias hidrográficas Aspectos oceanográficos Clima de ondas Alturas e períodos de ondas Marés Ressurgência RESULTADOS Indicadores de superfície Altitudes Execução de sondagens Testemunho Peró Análises sedimentológicas do testemunho praia do Peró Testemunho Tauá Análises sedimentológicas Testemuno Fazenda CEFET Análises sedimentológicas Testemunho Condomínio Portal de Búzios I Análises sedimentológicas Testemunho Portal de Búzios II Análises sedimentológicas Determinação dos depósitos encontrados na região de Malhada Peró- Campos Novos (sondagens Malhada, Fazenda e Peró) Testemunho Peró Testemunho Tauá Testemunho Fazenda CEFET Testemunho Portal de Búzios I Testemunho Portal de Búzios II Datações das amostras Altitudes dos perfis em relação ao nível do mar Curva de variação do nível do mar Modelo Digital do Terreno - RECONSTITUIÇÃO PALEOAMBIENTAL Reconstruções paleoambientais com base nos dados de sondagens e de paleoníveis marinhos Avaliação das modificações no posicionamento da linha de praia Prognóstico do recuo da linha de costa Profundidade de fechamento Geração do TIN (Modelo Digital) da batimetria da praia do Peró Geração dos contornos a partir do modelo tridimensional Recuo da linha de costa DISCUSSÕES Indicadores de variações do nível do mar Evolução da área de estudo Evolução da área pântano da Malhada - Peró Evolução da região de Campos Novos Geocronologia 121 v

6 8.4 Curva de variação do nível do mar Mudanças no posicionamento da praia Resolução e correção geométrica Escolha do indicador para interpretação da migração da praia Precisão cartográfica Prognóstico do recuo da linha de costa CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES Reconstruções paleoambientais Variações atuais da linha de costa e futuros posicionamentos Recomendações 132 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 134 ANEXOS 144 ANEXO A 145 ANEXO B 146 vi

7 vii AGRADECIMENTOS À Deus por toda paz, tranquilidade e luz; Aos meus pais, irmã e namorada por tudo; Aos meus orientadores Prof. Dr. João Wagner Alencar Castro e Prof. Dr. José Carlos Sicoli Seoane pelos ensinamentos, orientação, paciência e apoio incondicional ao longo de todos esses anos de mestrado e doutorado; Ao Professor Dr. Renato Rodrigues Cabral Ramos pelas sugestões e apoio ao longo do curso de doutorado. Aos amigos de Pós-Graduação em Geologia / UFRJ, Duarte, Paulinho, Elias, Rodrigo, Fabiane, Lucas, Felipe, Deise, Alan e Daniel Fernandes. Aos alunos de Graduação em Geologia / UFRJ, Roberta, Rafael e Tomás pelo apoio nos trabalhos de campo; ao geólogo Daniel Bruno pela ajuda na edição dos perfis de campo; A Christina Barreto da Secretaria da Pós-Graduação em Geologia pela paciência e bom humor ao longo dos últimos 7 anos; Ao Professor Alberto Figueiredo do Lagemar / UFF pelo empréstimo de equipamentos de sondagem; Ao Professor Dr. Fábio Pitombo pelos ensinamentos no campo; Ao Professor Arnaldo do Museu Nacional / UFRJ pela identificação de conchas de moluscos e ao doutorando André Breves pelo apoio nos levantamentos em costões rochosos; Aos Professores do Programa a Pós-Graduação em Geologia pelos ensinamentos; Às Professoras Márcia Guimarães e Cristina Tenório do Setor de Arqueologia do Museu Nacional / UFRJ; Ao Engenheiro Júlio César da Ampla pelas ortofotocartas fornecidas; Ao DRM e CPRM pela cessão de fotografias aéreas; Ao CNPq pela concessão da bolsa e ao Laboratório de Geologia Costeira, Sedimentologia e Meio Ambiente do Museu Nacional UFRJ pelo apoio financeiro em relação às datações ao radiocarbono e trabalhos de campo. A todos que estiveram ao meu lado.

8 viii RESUMO DIAS, Fábio Ferreira. VARIAÇÕES DO NÍVEL RELATIVO DO MAR NA PLANÍCIE COSTEIRA DE CABO FRIO E ARMAÇÃO DOS BÚZIOS RJ: RECONSTRUÇÃO PALEOAMBIENTAL HOLOCÊNICA E CENÁRIOS FUTUROS. Rio de Janeiro, p. Tese (Doutorado em Geologia) Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Os procedimentos adotados para reconstrução paleoambiental da área de estudo consistiram em coleta, descrição e interpretação de 5 (cinco) testemunhos denominados praia do Peró, Reserva Tauá (pântano da Malhada), Fazenda Cefet, condomínio Portal de Búzios I e Portal de Búzios II complementados por estudos em afloramentos de coquinas e costões rochosos. A fase seguinte consistiu em datação de 18 (dezoito) amostras ao radiocarbono, sendo 12 (doze) utilizadas na construção da curva de variação do nível do mar. Os resultados obtidos apontam idades convencionais entre a anos A.P. As informações obtidas permitiram interpretar a evolução paleoambiental desse segmento litorâneo do estado do Rio de Janeiro. Diferentemente de outros estudos, na região inserida entre os municípios de Cabo Frio e Armação dos Búzios, as variações do nível do mar durante o período analisado não apresentaram valores superiores a 2,0-2,5 m acima do nível atual e, portanto, menores que os mostrados, nas curvas de Salvador, Paraná e Santos. As altitudes das evidências de campo para a construção da curva de variação do relativo do mar foram calibradas através do Datum Imbituba (SC) levando em consideração o posicionamento de homólogos vivos de Laguncularia racemosa, Tetraclita stactifera e vermetídeos. A curto prazo, em escala decadal, as variações da linha de costa da praia do Peró foram verificadas com a utlização de fotografias aéreas de datas diferentes. No período de 1959 a 1976 a praia migrou rumo ao mar ocasionando um engordamento da faixa de areia. No período seguinte, de 1976 a 2004, a migração da linha de costa ocorreu no sentido inverso, para a retroterra, resultando em estreitamento da praia. Estimativas de sobrelevação do nível do mar divulgadas pelo IPCC para 2100 mostram três cenários que poderiam acelerar essa taxa de recuo da linha de costa. O emprego da regra de Bruun associado a dados de onda, altura da berma a essas previsões de sobrelevação do nível do mar permitiram estabelecer um prognóstico para o posicionamento da linha de praia estudada. A situação mais crítica com uma subida de 0,86m em um século, acarretará um recuo de linha de praia de 49 (quarenta e nove) m para o segmento sul e de 43 (quarenta e três ) m para o segmento norte no arco da praia do Peró. Tais resultados sugerem significativas perdas patrimoniais e de infraestrutura na maior parte das terras baixas estudadas, principalmente da praia do Peró, Cabo Frio. Palavras-chave: variações do nível do mar, Holoceno, indicadores, variações da linha de costa.

9 ix ABSTRACT DIAS, Fábio Ferreira. SEA LEVEL CHANGES ON THE COSTAL PLAIN OF CABO FRIO AND ARMAÇÃO DOS BÚZIOS RIO DE JANEIRO: RECONSTRUCTIONS OF HOLOCENE AND FUTURE SCENARIOS. Rio de Janeiro, p. Thesis (Ph.D) Post graduate in Geology, Institute of Geosciences, Federal University of Rio de Janeiro, 2009 The procedures for paleoenvironment all reconstruction of the study area consisted of collection, description and interpretation of 5 (five) cores called Peró beach, Tauá (Malhada Marsh), Fazenda Cefet, Condomínio Portal de Búzios I and Portal Búzios II complemented by studies of shell mounds and coastal outcrops and landforms. Next, 18 (eighteen) radiocarbon samples were dated, with 12 (twelve) of them used to construct the sea-level variation curve. The results indicate conventional ages between to years B.P. The information obtained allowed the interpretation of the paleoenvironmental evolution of this segment of the state of Rio de Janeiro coast. In the region between the cities of Cabo Frio and Armação dos Búzios, fluctuations in sea level during the period, showed values between m above the present level, and, therefore, smaller than that show by the curves from Salvador, Paraná and Santos. The altitudes of the evidences in relation to mean sea level, used to build the curve, were calibrated in relation to the Imbituba (Santa Catarina state) Datum, taking into account the positioning of living homologues of Laguncularia racemosa, Tetraclita stactifera and vermetids. In short time, at decadal scale, changes of the shoreline of the Peró beach were checked with comparison of aerial photographs of different dates. In the period the beach migrated seaward, causing a strandline progradation. In the subsequent period from 1976 to 2004, the shoreline migration was landward, resulting in a strandline retrogradation. Sea-level rise estimated by the IPCC for 2100 show three scenarios, that could accelerate the rate of retreat of the coastline. The use of the Bruun rule, in association with wave data and berm height, for these sea level rise predictions allowed the prognosis for the positioning of the studied beaches. The most critical situation, with a sealevel rise of 0.86 m in a century, will cause a beach retreat of 49 (forty nine) meters for the southern segment and of 43 (forty-three) meters for the northern segment of the arc of Peró Beach. These results suggest significant losses of capital and infrastructure for the most of the studied lowlands area, especially of the Peró beach. Keywords: sea level changes, Holocene, indicators, coastline changes.

10 x LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Localização da área de estudo na região costeira situada entre Cabo Frio e Armação 4 dos Búzios. Figura 2 - Curva de variação do nível do mar construída por Angulo (2002) para o litoral do 6 Paraná. (1) paleonível com margem de erro inferido a partir de tubos de vermetídeos; (2) paleonível mínimo inferido a partir de conchas de moluscos com predominância de Anomalocardia brasiliana; (3) paleonível mínimo inferido a partir de indicadores compostos, principalmente estruturas associadas a fragmentos de madeira ou conchas. Figura 3 - Curvas de variações do nível do mar para estados das regiões nordeste, sudeste e sul 7 do Brasil. Figura 4 - Sobreposição das curvas de variação do nível do mar de Angulo e Lessa (1997, linha 8 contínua) e Martin et al. (1988, in Souza et al., 2001, linha pontilhada). Figura 5 - Representação das marcas de ouriços, nível médio e ouriços vivos. 12 Figura 6 - Linha divisória mostrando os ouriços vivos abaixo (A) e os buracos abandonados 13 acima (B) confirmando as flutuações do nível do mar praia de Caravelas-A.Búzios. Figura 7 - Paleoplataforma de abrasão e paleonível do mar. 14 Figura 8 - Vermetídeos vivos coletados em Angra dos Reis. Correspondentes atuais para 15 verificação da sua relação com o nível médio. Foto do autor. Figura 9 - Perfil da estação Ponta do Furado com a indicação dos estratos visualmente 16 estabelecidos relativo a setembro de O comprimento e altura são relativos ao nível de maré 0,0. Estrato de Chthamalus clavulatum (O), estrato de Perna perna/phragmatopoma lapidosa (K); estrato de Tetraclita stalactifera (TET); estrato de Brachidontes spp./tetraclita stalactifera (Y); estrato de Chthamalus bisinuatus (CHT); rocha nua (ROC). Figura 10 - Mudanças na morfologia da praia do Peró em virtude de eventos de tempestade. 18 Perfil mais dissipativo em A e feições erosivas em B. Figura 11 - Praias com ocorrências de vermetídeos e paleocracas. 23 Figura 12 - Localização dos pontos de testemunhagens na área de estudo. 24 Figura 13 - Aspecto geral da torre de sondagem. 25 Figura 14 - Estação 3073D do IBGE utilizada como base de campo. 26 Figura 15 - Rastreamento pelo método cinemático com o uso de um adaptador para veículos que 27 permite prender a antena sobre o teto do carro. Figura 16 - Esquema com as discordâncias entre elipsóide e geóide (Modificado de: Fraczek, ). Figura 17 - Procedimento adotado para a abertura do testemunho obtido em campo. 30 Figura 18 - Testemunho aberto com a visualização do nível de conchas (A) e amostra ensacada e 31 identificada para análise (B). Figura 19 - Depósito eólico delimitador do início da linha de vegetação na praia do Peró / Cabo 33 Frio. Figura 20 - Captura da tela do ArcMap com insumos utilizados na criação do MDT. 35 Figura 21 - Mapa geológico do estado do Rio de Janeiro e o destaque na área de estudo 39 (modificado de Fonseca,1998). Fonte: Schmitt (2001). Figura 22 - Vista ao fundo da Formação Barreiras na praia Rasa- Armação dos Búzios. 41 Figura 23 - Vista parcial do campo de dunas do Peró. 43 Figura 24 - Rosa de Ventos Estação Álcalis, Cabo Frio. Fonte: A.E.C.(2002). 48 Figura 25 - Vegetação cactácea na serra das Emerenças, Armação dos Búzios. 49 Figura 26 - Rede de drenagem inserida na área de estudo pertencentes a bacia do rio Una. 51 Figura 27 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas verão 52 (Fonte:Pereira,2008). Figura 28 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas outono 52 (Fonte:Pereira,2008). Figura 29 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas inverno 52 (Fonte:Pereira,2008). Figura 30 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas primavera 53 (Fonte:Pereira,2008). Figura 31 - Histograma de período significativo de ondas em águas profundas verão (Fonte: 53 Pereira,2008).

11 xi Figura 32 - Histograma de período significativo da onda em águas profundas outono (Fonte: 53 Pereira,2008). Figura 33 - Histograma de período significativo de ondas em águas profundas inverno 54 (Fonte:Pereira,2008). Figura 34 - Histograma de período significativo de ondas em águas profundas primavera 54 (Fonte:Pereira,2008). Figura 35 - Levantamento da altitude do recife de vermetídeos na ilha do Brandão- Angra dos 57 Reis. Figura 36 - Incrustação de vermetídeo encontrado na praia do Forno (Cabo Frio). 58 Figura 37 - Paleocracas encontradas em na praia de Caravelas, Município de Armação dos 59 Búzios - RJ. Figura 38 - Cracas Tetraclita stalacifera vivas na praia de Caravelas, Município de Armação dos 59 Búzios - RJ. Figura 39 - Marcas de bioerosão decorrentes de atividades de ouriços da praia Brava, Cabo Frio 60 RJ. Figura 40 - Descrição macroscópica do testemunho do Peró. 62 Figura 41 - Conchas de moluscos contidas no testemunho do Peró. 63 Figura 42 - Fragmento de carvão (em destaque) encontrado no testemunho praia do Peró, Cabo 64 Frio/RJ. Figura 43 - Descrição macroscópica do testemunho do Peró. 66 Figura 44 - Área de sondagem do Testemunho Fazenda CEFET, Cabo Frio/RJ. 68 Figura 45 - Perfil do Testemunho Fazenda CEFET situado a retaguarda do campo de dunas do 69 Peró. Figura 46 - Extração do testemunho Portal de Búzios I. 70 Figura 47 - Testemunho Portal de Búzios I extraído na borda da depressão de Campos Novos. 71 Figura 48 - Testemunho Portal de Búzios II com ocorrência de valvas articuladas com 73 predominância de Anomalocardia brasiliana. Figura 49 - Depósitos lagunares/estuarinos, de turfa, eólico, de leques aluviais e de 79 sobrelavagem. Figura 50 - Perfis da Malhada, Fazenda e Peró amarrados ao nível médio do mar atual. 82 Figura 51 - Perfis I e II (banco de conchas) do condomínio Portal de Búzios. A linha azul 83 representa o nível médio do mar atual. Figura 52 - Curva média de variação do nível relativo do mar na região de Cabo Frio Armação 85 dos Búzios. Figura 53 - Modelo Digital do Terreno (TIN) construído para reconstrução das modificações 87 ambientais com exagero vertical de 5x. Sambaquis localizados pelos círculos e testemunhos e outras evidencias pelas colunas, ambos em preto. Figura 54 - Visão oblíqua do MDT no formato raster, resultado da operação Topogrid, de leste 88 para oeste, com exagero vertical de 5x. Sambaquis localizados pelos circulos e testemunhos e outras evidencias pelas colunas, ambos em preto. Figura 55 - Visão obliqua do MDT de nordeste para sudoeste. 89 Figura 56 - Detalhe da visão obliqua do MDT de nordeste para sudoeste. 90 Figura 57 - Detalhe da visao obliqua do MDT de sul para norte. Cordões litorâneos na porção 91 norte em laranja. Figura 58 - Reconstituição paleoambiental correspondente ao periodo de 6794 a 6497 anos AP. 94 Os números representam na ordem: 1-testemunho Peró; 2- testemunho Fazenda Cefet; 3- testemunho Pântano da Malhada; 4- testemunho Portal de Búzios; 5- sambaqui IBV4; 6 - mangue atual usado para calibração; e 7- evidências de leques continentais. Figura 59 - Reconstituição paleoambiental correspondente ao periodo de 6335 a 5574 anos AP. 95 Figura 60A - Inicio do desenvolvimento dos esporões arenosos isolando a região da Malhada e Campos Novos. Figura 60B - Desenvolvimento dos esporões arenosos isolando a região da Malhada e cristas de praia no Peró. Figura 60C - Continuação do desenvolvimento dos esporões arenosos que isolaram a região da Malhada e cordões regressivos da praia no Peró

12 xii Figura 61 - Reconstrução paleoambiental correspondente ao período de < 2533 a >1976 anos 99 AP. Figura 62 - Construção correspondente ao período de < 1976 anos AP ao presente. 100 Figura 63 - Modificação da linha de costa na praia do Peró entre 1959 e 1976 (detalhe no zoom). 101 Figura 64 - Comparação das linhas de praia entre 1976 e 2003, mostrando deslocamento em 102 direção ao continente. Figura 65 - Mapa gerado a partir da fusão da imagem Ikonos com a folha de bordo. 105 Figura 66 - Modelo digital gerado a partir da folha de bordo. 105 Figura 67 - Mapa de contornos com a sinalização das altimétricas determinadas. 106 Figura 68 - Representação(ções) do(s) recuo(s) da linha de costa na praia do Peró, Cabo Frio. 107 Figura 69 - Tetraclitas fossilizadas encontradas na praia de Caravelas. 108 Figura 70 - Poliquetas da espécie Phrgmatopoma lapidosa presentes na praia de José Gonçalves, 109 Armação dos Búzios (70). Figura 71 - Vermetídeos vivendo de forma isolada na ponta das Emerenças Armação dos 109 Búzios. Figura 72 - Em primeiro plano observa-se o desenvolvimento de recifes de vermetídeos, na ilha 110 de Búzios baía da Ilha Grande, litoral sul do Rio de Janeiro. Figura 73 - Coquina com matriz areno-lamosa do Condomínio Portal de Búzios situada a 0,93m 111 acima do nível do mar atual com valvas articuladas em posição de vida. Figura 74 - Banco de conchas do pântano do Trimumu, Cabo Frio (RJ). 111 Figura 75 - Seta em azul mostrando a declividade do embasamento cristalino delimitador do 112 Pântano onde ocorrem as conchas do condomínio Portal de Búzios. Ao fundo ocorre a área deprimida com depósito de coquina. Figura 76 - Triângulos se referem a intervalos datados no testemunho do pântano da Malhada e 113 quadrados aos datados no testemunho da Praia do Peró. Figura 77 - Representação dos trens de ondas presentes na área de estudo. 114 Figura 78 - Trecho do mapa geológico do estado do Rio de Janeiro (Modificado de Silva & 116 Cunha, 2001). Figura 79 - Pontos de interesse na região de Campos Novos. 119 Figura 80 - Relação temporal das evidências da região de Campos Novos e Portal de Búzios com os demais indicadores. Figura 81 - Distribuição das Temperaturas da Superfície do Mar nos trechos de Angra dos Reis e Cabo Frio-Armação dos Búzios. Fonte: Moreno (2009). Figura 82 - Sedimentos deslocam-se da praia rumo a planície costeira formando as dunas. Fonte: Dias et al. (2007). Figura 83 - Vista da faixa de areia da Praia do Peró com calçadão, quiosques, pousadas e residências

13 xiii LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Macroclimáticas para o período de 1916/1935 para a região de Cabo Frio RJ. 45 Tabela 2 - Distribuição da pluviosidade e evaporação no período de 1961 a Tabela 3 - Dados de vento para a região de Cabo Frio, período entre 1916 a Tabela 4 - Percentagens de frequência e velocidade médias de ventos de acordo com diferentes direções ao longo do ano na estação da Álcalis, Cabo Frio entre 1970 e Tabela 5 - Indicadores presentes em Cabo Frio e Armação dos Búzios. 56 Tabela 6 - Informações sobre altitudes e idades dos vermetídeos 58 Tabela 7- Informações sobre altitudes e idades das Cracas (Tetraclita stalactifera) localizadas na praia de Caravelas, município de Armação dos Búzios, Estado do Rio de Janeiro. Tabela 8 - Cotas das marcas de ouriços com as alturas corrigidas 61 Tabela 9- Características das amostras obtidas através do testemunho praia do Peró, Cabo Frio/RJ Tabela 10 - Profundidades dos indicadores biológicos e geológicos obtidos do testemunho Tauá.. Tabela 11 - Interpretações dos registros presentes no testemunho praia do Peró 74 Tabela 12 - Interpretações dos registros presentes no testemunho reserva Tauá 75 Tabela 13 - Interpretações dos registros presentes no testemunho Fazenda CEFET 76 Tabela 14 - Interpretações dos registros presentes no testemunho Portal de Búzios I 77 Tabela 15 - Interpretações dos registros presentes no testemunho Portal de Búzios II 78 Tabela 16 - Tipos de indicadores, idades convencional e calibrada Cal BP 81 Tabela 17 - Polígonos resultantes do balanço sedimentar na praia do Peró entre 1959 e Tabela 18 - Polígonos resultantes do balanço sedimentar na praia do Peró entre 1976 até

14 xiv LISTA DE SÍMBOLOS h * - Profundidade de fechamento; H b - Altura da onda na zona de arrebentação; T b g R S L B h - Período na zona de arrebentação; - Aceleração da gravidade. - Recuo da linha de costa; - Sobrelevação do nível do mar; - Distância entre a berma e a profundidade de fechamento do perfil; - Altura da berma; e - Profundidade de fechamento (closure depth).

15 1 1. INTRODUÇÃO As flutuações do nível relativo do mar ao longo do tempo geológico, resultam de uma série de fatores, entre estes: tectonismo, isostasia, mudança de posição do geóide, variações climáticas, etc. Dessa forma, segundo Rosseti (2008), é evidente que, quando se efetuam reconstruções de antigos níveis marinhos, estas se referem a posições relativas e não absolutas. No litoral brasileiro, os trabalhos sobre variação do nível do mar durante o Holoceno foram desenvolvidos por diversos autores, entre estes, Lamego (1974), Roncarati & Neves (1976), Martin & Suguio (1976), Martin (2003), Suguio & Tessler (1984), Suguio & Martin (1976), Suguio (1999); Villwock (1994), Turcq et al. (1999), Angulo & Lessa (1997), Angulo et al. (1999) e Angulo et al. (2002). Na região de estudo, as primeiras datações para reconstituição do nível do mar foram desenvolvidas por Martin et al (1997), Barbosa (1997), Dias et al. (2007), Castro et al. (2004 e 2006). Segundo Suguio et al (1985), para reconstrução de uma antiga posição do nível relativo do mar é necessário definir uma evidência dessa flutuação no espaço e no tempo. Para definir a posição no espaço é necessário conhecer a atual altitude em relação à original, isto é, conhecer a posição em relação ao nível do mar no momento em que ocorreu a formação ou sedimentação. Para determinação do tempo é preciso conhecer a época de sua sedimentação, utilizando-se para isso métodos de datações como, o do 14 C. As oscilações do nível relativo do mar desencadeiam, nas regiões costeiras, uma série de consequências que afeta, direta ou indiretamente, os ambientes naturais e atividades humanas. Essas investigações tornam-se mais relevantes quando funcionam como instrumentos de identificação das áreas mais suscetíveis a uma transgressão marinha e erosão costeira. As flutuações do nível relativo do mar foram fundamentais para a evolução e construção das planícies costeiras holocênicas brasileiras. Conforme Suguio et al. (1985), são várias as evidências que identificam antigos níveis marinhos quaternários na costa brasileira: 1. Evidências Geológicas: depósitos sedimentares marinhos, como os terraços de construção marinha, situados acima do atual nível do mar, formando as planícies costeiras ou as baixadas litorâneas, geralmente são evidências de paleoníveis do mar acima do atual.

16 2 2. Evidências Biológicas: ao longo de quase toda parte rochosa da costa brasileira ocorrem evidências biológicas representativas de antigos níveis marinhos mais altos em relação ao atual, na forma de numerosas incrustações de vermetídeos (gastrópodes), paleocracas e conchas de moluscos, bem como de tocas de ouriços, que se situam acima do habitat atual desses animais. 3. Arqueológicas: ocorrências de sambaquis- construções feitas por antigos habitantes da zona costeira. O presente projeto tem como objetivo geral, estudar as variações do nível relativo do mar na região situada entre os municípios de Cabo Frio e Armação dos Búzios em escalas de tempo distintas, investigando as flutuações marinhas ao longo do Quaternário e seus efeitos atuais, a partir do monitoramento das modificações do posicionamento da linha de praia do Peró.

17 3 2. LOCALIZAÇÃO A área de estudo situa-se no litoral do estado do Rio de Janeiro, conhecida popularmente como Região dos Lagos Fluminenses, entre os municípios de Cabo Frio e Armação dos Búzios (Figura 1) 3. OBJETIVOS E METAS 3.1 GERAL A presente tese de doutorado tem como objetivo estudar as variações do nível relativo do mar durante o Holoceno na região costeira compreendida entre os municípios de Cabo Frio e Armação dos Búzios ESPECÍFICOS Construir a curva de variação do nível do mar para a área de estudo utilizando como indicadores depósitos de conchas, vermetídeos, paleocracas, fragmentos de carvão, etc.; Desenvolver um modelo paleoambiental da paisagem ao longo do Holoceno; Estudar as variações de linha de costa no período de curto prazo; Desenvolver prognóstico do posicionamento da linha de costa a partir de diferentes estimativas para a sobrelevação do nível do mar..

18 Figura 1 - Localização da área de estudo na região costeira situada entre Cabo Frio e Armação dos Búzios. 4

19 5 4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 4.1 CONCEITOS GERAIS O termo nível do mar é uma maneira mais geral de se definir as flutuações médias da superfície do mar decorrentes de vários fatores como variações na pressão atmosférica, cisalhamento eólico, mudanças climáticas, aporte sedimentar, influência de maré, etc. Estas alterações ocorrem em diversas escalas de tempo (horário, semanal, entre estações, milhares de anos, etc) conferindo reorganizações dos ambientes costeiros como consequência das subidas e descidas do nível do mar. Essas readaptações às mudanças ambientais são, muitas vezes, registradas no subsolo e nos costões rochosos e resgatadas para estudos voltados para a reconstrução da paisagem. Suguio (1999) faz uma distinção entre nível de equilíbrio, nível médio e nível de maré média. O autor define nível de equilíbrio como uma situação teórica, em geral, acima dos outros níveis, que seria encontrado se não houvesse o efeito gravitacional do Sol e da Lua; nível médio do mar é a média de altura da superfície do mar para todos os estados de maré durante um período de 19 anos e nível de maré média como sendo o plano situado à meia distância entre a preamar média e a baixa-mar média. As variações do nível do mar durante o Holoceno foram revistas por diversos pesquisadores a partir de indicadores geológicos, biológicos e arqueológicos. Os posicionamentos dos viventes homólogos dos indicadores biológicos permitem compreender suas relações com o nível do mar no presente. Possibilitam, inclusive, remontar posicionamentos pretéritos de níveis marinhos com base nos registros fósseis preservados ao longo do litoral. O ponto culminante desses trabalhos é a construção de curvas que representam as flutuações das altitudes da superfície do mar num determinado tempo geológico. A cronologia desses eventos é estabelecida pelas datações, principalmente, pelo método do radiocarbono que determina a idade do registro e consequentemente, da época do nível do mar diferente do atual. Outro método de datação é a termoluminescência que vem sendo bastante empregada na datação de depósitos quaternários. Segundo Jelgersma (1971), o único ponto de convergência entre os pesquisadores costeiros é alcançado quando todos reconhecem as oscilações do nível marinho durante o Holoceno, mas o ápice das divergências ocorre quando se discutem as mudanças nos níveis dos últimos anos. Para o mesmo autor, existem três hipóteses defendidas por grupos

20 6 distintos: o primeiro grupo afirmou ter havido uma oscilação do nível do mar depois dos anos; o segundo, uma estabilidade do nível do mar que atingiu seu presente nível entre e anos; e o terceiro grupo, um nível do mar mais alto que o atual durante o Holoceno e uma estabilidade depois dos anos. No Brasil, essas divergências ficaram claras quando analisada a curva de variação do nível do mar construída por Angulo et al. (2002) para o estado do Paraná (Figura 2) e os levantamentos realizados por Souza et al. (2001), comparando-os com as curvas construídas por Dominguez et al. (1990), Martin et al. (1997), dentre outras, para a planície do rio Doce e Suguio et al. (1985, in Tessler & Goya, 2005) para diversos pontos do litoral brasileiro (Figura 3). Figura 2 Curva de variação do nível do mar construída por Angulo et al. (2002) para o litoral do Paraná. (1) paleonível com margem de erro inferido a partir de tubos de vermetídeos; (2) paleonível mínimo inferido a partir de conchas de moluscos com predominância de Anomalocardia brasiliana; (3) paleonível mínimo inferido a partir de indicadores compostos, principalmente estruturas associadas a fragmentos de madeira ou conchas.

21 7 Figura 3 Curvas de variações do nível do mar para estados das regiões nordeste, sudeste e sul do Brasil (fonte: Suguio et al. 1985, in Tessler e Goya, 2005). Todas as curvas apresentam um ponto em comum: apresentam mais de um nível marinho elevado. As curvas construídas, por esse segundo grupo (Suguio et al, 1985), vão de encontro aos levantamentos feitos por Dominguez et al. (1990) sobre variação do nível do mar para o estado de Pernambuco, onde aparecem 3 (três) níveis marinhos elevados nos períodos de 5200, 3500 e 2400 anos, com cotas de respectivamente 5,3 e 2,5m. A sobreposição dos gráficos construídos pelos dois grupos mostra semelhanças e diferenças no formato, decorrentes das oscilações registradas nos diferentes levantamentos (Figura 4).

22 8 Figura 4- Sobreposição das curvas de variação do nível do mar de Angulo & Lessa (1997, linha contínua) e Martin et al. (1988, in Souza et al., 2001, linha pontilhada). A linha contínua define a curva proposta por Angulo & Lessa (1997) para o litoral brasileiro, onde o nível do mar apresentou um único pico e depois desceu até o nível atual. A curva pontilhada, elaborada por Martin et al. (1988) para o litoral de Itajaí-Laguna, mostra mais de um nível elevado, assim como a sua outra curva, construída para o setor compreendido pela planície do rio Doce (Martin et al., 1997). Angulo & Lessa (1997), Souza et al. (2001), Angulo et al. (2002) não registraram oscilações do nível do mar após o máximo atingido, enquanto os demais autores informam que ocorreram outros picos até atingir o zero atual. Martin et al. (2003) justificaram as diferenças nas representações das oscilações do nível do mar como resultado dos indicadores utilizados para os estudos. Segundo Martin et al. (op cit) os recifes de vermetídeos não resistem às flutuações do nível do mar, sendo destruídos na fase de submersão por organismos litófagos que acabam por destruir as incrustações edificadas pelos gastrópodes. Dessa forma, o que se pode extrair desses indicadores biológicos são curvas médias de variação do nível relativo do mar. Vários fatores contribuem para as variações do nível relativo do mar, tais como: flutuações climáticas, variações no suprimento sedimentar, variações na taxa de subsidência ou soerguimento, associadas a atividades tectônicas. Segundo Rossetti (2008), o nível relativo do mar representa a medida entre a superfície do mar e um ponto móvel local, geralmente considerado o fundo de uma bacia de sedimentação. É evidente que, quando se efetuam

23 9 reconstruções de antigos níveis marinhos, estas se referem a posições relativas e não absolutas. Segundo Ikeda (1964, in Suguio, 1999), a relação VM (velocidade de subida do nível do mar) x VS (velocidade de sedimentação), pode resultar em três situações (ou destinos para o sentido migratório do posicionamento da linha de praia): 1 - VM maior que VS resultará em uma transgressão marinha ou retrogradação, com migração da praia no sentido do continente; 2 - VM aproximadamente igual a VS representará certa estabilidade da mesma; e 3 - VM menor que VS ocasionará uma regressãomarinha ou progradação, com progradação da linha de costa. Trabalhos diversos foram realizados na área de estudo contemplando as variações do nível do mar e seus efeitos na configuração da paisagem costeira durante o Holoceno. Destacam-se os trabalhos de Lamego (1945) que, numa série de observações sobre a origem das lagunas do estado do Rio de Janeiro, apresentou a evolução das restingas (barreiras) de Saquarema, Maricá e Araruama (todas na Região dos Lagos) e a da Marambaia. Martin et al. (1997) elaboraram mapa da geologia costeira do litoral norte do Rio de Janeiro e do Espírito Santo, cartografando os depósitos quaternários e elaborando ainda levantamento altimétrico de diversos indicadores tais como os tubos de vermetídeos. Completaram as investigações, diversas datações pelo método do radiocarbono e ordenação das fases evolutivas da área. Barbosa (1997) fez a reconstrução das modificações da área de Cabo Frio, no segmento do litoral com disposição leste-oeste, no Quaternário Superior, a partir da análise de assembléias de foraminíferos extraídos de três testemunhos. Cinco fases evolutivas foram determinadas para o paleoambiente deposicional. Scheel-Ybert (2000) também encontrou evidências de manguezais às margens do canal de Itajuru, Cabo Frio, entre anos cal. AP, afirmando que nesse período o nível do mar estava numa posição próxima a atual. Ramos et al. (2005) descreveram o terraço marinho adjacente à praia de José Gonçalves. Nesse artigo, os autores associaram a sua formação a um nível do mar mais alto que o atual. Esse terraço de cascalhos contém diversas conchas que permite determinar a sua idade aproximada.

24 10 Senra et al. (2003) estudaram depósitos de conchas na região conhecida como Pântano da Malhada. As camadas de valvas de moluscos estão cobertas por uma camada de 50 cm de solo e foram todas identificadas sendo, inclusive, apresentados os ambientes característicos de vida das espécies encontradas. Castro et al. (2006) dataram essas conchas e encontraram uma idade que as colocaria temporalmente no clímax da Última Transgressão Holocênica. Dias et al. (2007) estudaram um nível de conchas situado na planície costeira da praia do Peró. Tal depósito foi encontrado a partir de sondagem extraída a 600 metros do cordão atual, sendo interpretado como um leque de sobrelavagem mostrando ação de ondas mais para o interior há 3300 AP, conforme datação. Dias et al. (2009) fizeram levantamentos das ocorrências dos indicadores de variação do nível do mar na região compreendida entre Cabo Frio e Armação dos Búzios que como Martin et al. (1997) associaram as oscilações marinhas às alterações no paleoclima. Na mesma linha de pesquisa, merecem destaque os trabalhos de Martin & Suguio (1976); Laborel (1977); Suguio et al. (1980); Suguio et al. (1985); Suguio et al. (1988); Martin et al. (1986); Angulo e Suguio (1995); Angulo & Lessa (1997); Angulo et al. (1999); Turcq et al. (1999); Martin et al. (2002) e Kneip (2004) sobre a variação do nível do mar, interpretações dos indicadores utilizados nesses estudos e modificações do paleoambiente. Diferentemente dos indicadores utilizados nos trabalhos comentados anteriormente, Kneip ((op cit)) trabalhou com registros arqueológicos na reconstrução do paleoambiente na área arqueológica do Camacho. Integrou os dados geomorfológicos e geológicos com os dados dos sítios para simulação da paleopaisagem no SIG. Foi gerado um modelo de elevação do terreno e representadas as alterações do nível médio do mar para os últimos 5000 anos. 4.2 INDICADORES DE VARIAÇÃO DO NÍVEL DO MAR No que concerne ao Holoceno, que teve início há pouco mais de anos atrás, existem várias evidências, tanto no Brasil quanto em outras partes do mundo, de níveis do mar acima do atual, que possibilitaram a construção de curvas que mostram essas variações no espaço e no tempo. Para Martin et al. (1997), o nível do mar em um determinado ponto do litoral é resultante momentânea de interações complexas entre a superfície do continente e do mar. As modificações de volume das bacias oceânicas (tectono-eustasia) e as variações do volume de

25 11 água dos oceanos (glácio-eustasia) fazem sentir os seus efeitos em escala mundial. Por outro lado, as modificações de nível dos continentes (tectônica e isostasia) e do geóide (geóidoeustasia) atuam em escalas local ou regional. Segundo Angulo et al.(2002), os indicadores de variação do nível do mar são divididos em dois grupos: simples e compostos. Os simples são aqueles que informam o paleonível (médio) do mar e, por serem datáveis, podem também ser posicionados no tempo. Uma única evidência pode, portanto, situar-se no tempo e no espaço. Já os indicadores compostos precisam de informações extras para que possam ser utilizados. Segundo esses autores, datações de fragmentos de conchas e carvões (que fornecem apenas idades) precisam ser somadas a outras informações, como as contidas em estruturas sedimentares (que definem ambientes e, consequentemente, a relação com o nível do mar). Outro ponto importante que não pode passar despercebido está relacionado à tafonomia (do Gr. taphós, enterramento, sepultura e nómos, lei) do registro. Essa palavra, segundo Silva (2006), pode ser definida como o estudo dos processos de transmissão dos restos biológicos (ou melhor, da informação biológica) da Biosfera do passado para a Litosfera do presente. Isso significa que se deve buscar um maior entendimento dos agentes que atuaram sobre o registro antes do soterramento ou deposição final. Alguns registros podem ter sido transportados antes, não representando, portanto, uma posição in situ, conseguindo o pesquisador, no máximo, o tempo do evento (se o indicador for datável ao radiocarbono ou outro método). Dominguez et al. (1990) classificaram os indicadores quanto ao grau de certeza em relação a seu posicionamento no espaço: o primeiro grupo é representado pelos registros que não dão informações precisas quanto ao posicionamento. Nele estão inclusos os corais, algas calcárias, conchas de moluscos em bancos de arenitos e em sedimentos arenosos. Já o segundo grupo fornece informações quanto ao posicionamento com precisão centimétrica. De acordo com Suguio (1999), os indicadores de níveis do mar distintos do atual só podem ser utilizados quando: pode ser conhecida a altitude do homólogo vivo da evidência encontrada ou quando se reconhece a altitude original do indicador em relação ao nível médio do mar no momento de sua formação. Os métodos para utilização dos indicadores para reconstrução dos paleoníveis marinhos são dois, segundo Suguio (op cit): método de comparação com as formas atuais e método de comparação com catálogo de altitudes-padrão. Segundo Fernandes et al. (2002) as marcas de ouriço são importantes indicadores, uma vez que essas perfurações são encontradas nas áreas de variações de marés, importantes para os estudos de variações do nível do mar, particularmente as ocorridas no Quaternário

26 12 (Figura 5). Dominguez et al. (1990) lembraram os clássicos trabalhos de Branner, Moraes e Kegel que, a partir de observações de perfurações de ouriços-do-mar, situadas acima da zona ecológica atual desses organismos, sugeriram níveis do mar quaternários mais elevados. No litoral fluminense, os principais estudos de flutuações do nível do mar no Holoceno utilizando as evidências desses equinoides foram realizados por Cunha & Andrade (1971/1972) e Cunha et al. (1982). Figura 5- Representação das marcas de ouriços, nível médio e ouriços vivos. (Cunha & Andrade, 1971/1972). A Figura 6 mostra as posições ocupadas pelos ouriços vivos e os buracos formados em um nível do mar acima do atual.

27 13 B A 40 cm Figura 6 - Linha divisória mostrando os ouriços vivos abaixo (A) e os buracos abandonados acima (B) confirmando as flutuações do nível do mar, praia de Caravelas Armação de Búzios. Terraço marinho caracteriza-se por depósitos de sedimentos litorâneos de praia ou de plataforma preservados a um nível diferente no qual seria hoje, em função das variações do nível do mar (Bloom, 1970; Araújo, 2007 e Suguio et al., 2005). Suguio (1992) definiu terraço de abrasão marinha como um plano de abrasão por ondas, suavemente inclinado para o mar, frequentemente iniciando no sopé de uma falésia. Bloom (op cit) informou que terraços de abrasão marinha representam superfícies erosivas sustentadas por rochas mais antigas do embasamento. Soma-se a resistência mecânica dos minerais componentes e da susceptibilidade à alteração química (dependentes essencialmente da composição das rochas), a existência de fraturas e descontinuidades de diversos tipos, que tem um papel primordial na definição da capacidade que uma determinada rocha tem de resistir às pressões mecânicas do tipo daquelas a que estão sujeitas as rochas batidas pelas ondas. Essas feições erosivas, oriundas da ação de ondas acima do nível do mar atual, constituem, também, evidências de oscilações passadas. Os terraços de construção marinha, segundo Bloom (1970), são resultantes da acumulação de sedimentos erodidos das falésias e costões rochosos que caem em águas mais fundas. Para Suguio (1992), constituem superfícies em frente a terraços de abrasão marinha formadas por materiais removidos deste terraço e acumulados pelas ondas segundo um plano suavemente inclinado para o mar. São, portanto, essencialmente deposicionais, enquanto os de abrasão são erosivos. Uma forma de data-los é através do método do radiocarbono com o uso de conchas encontradas em seu interior.

28 14 Segundo Araújo (2007), em alguns casos, é possível compartimentar antigas plataformas de erosão marinhas de modo a se achar antigos níveis do mar. A partir de investigação na praia de Vila Chã (Vila do Conde / Portugal), verificou-se a existência de um setor inferior, com baixo declive (1) e uma rampa (2) que, neste caso tinha um declive de cerca de 13 (Figura 7). Nesse momento, o nível do mar estava praticamente no nível médio. A seta corresponde ao nível médio do mar contemporâneo da plataforma. Este situar-se-ia claramente acima do nível atual. Figura 7 Paleoplataforma de abrasão e paleonível do mar (Fonte: Araújo.2007). Segundo Bhatt & Bhonde (2006) entalhes marinhos /marine notches/ são feições côncavas modeladas em costões rochosos ou falésias decorrentes da ação de ondas. Araújo (2007) definiu que esses entalhes são decorrentes da existência de fraturas associadas à erosão marinha. De acordo com a autora existe certo predomínio de entalhes ao nível médio, mas podem aparecer até cerca de 1m acima e, inclusive, nas áreas abrigadas, o máximo escavamento acontece perto do nível das marés baixas. Segundo Oliveira (2007), vermetídeos são gastrópodes que vivem presos a um substrato e tem concha em forma de tubo. Os gêneros Petaloconchus e Dendropoma são os gêneros mais comuns no litoral brasileiro. Bioindicadores utilizados por Souza et al. (2001) e Angulo et al. (2002) na construção da curva de variação do nível do mar para o litoral do Paraná, destacou-se a espécie Petaloconchus varians pela sua estreita faixa de vida. Segundo Angulo (op cit), de Cabo Frio para o sul do Brasil, não existem correspondentes atuais para obtenção da relação entre esses seres e o nível do mar atual e, dessa forma, estimar-se o paleonível marinho na época dos vermetídeos fósseis. A alternativa adotada pelo autor foi utilizar como referência o limite superior de vida de colônias do poliqueta Phragmmatopoma

29 15 lapidosa, que vive em profundidade equivalente ao limite de vida do Petaloconchus. Segundo Laborel (1986, in: Angulo, 2002), esta espécie ocorre no quarto inferior da zona intermarés, ou seja, na região entre o nível de maré baixa de quadratura e o nível de maré baixa de sizígia. Completa o mesmo autor que a precisão na determinação de antigos níveis a partir deste indicador pode oscilar entre + 0,1 m e + 1,0 m, dependendo da exposição às ondas e a amplitude de maré, e que ao longo da costa brasileira a precisão obtida está em torno de + 0,5 m. Informação de grande importância aparece em Dominguez et al. (1990), onde os autores lembraram que a precisão dos vermetídeos, ou de qualquer outro indicador biológico vivente em costões, pode ser alterada caso o homólogo vivo (Figura 8), utilizado para calibração do paleonível do mar a partir do conhecimento das cotas dos fósseis, estiver em regiões de mar batido. Isso porque a zona ecológica dos vermetídeos pode ser sobrelevada de até 1 m. 10cm Figura 8 - Vermetídeos vivos coletados em Angra dos Reis. Correspondentes atuais para verificação da sua relação com o nível médio. Foto do autor. As conchas de bivalves, de acordo com a sua ocorrência e o seu estado de preservação, são bons indicadores de variação do nível do mar. Segundo Angulo (1992), a espécie Anomalocardia brasiliana vive abaixo do nível da maré baixa até alguns metros de profundidade, e quando não há muito retrabalhamento por outros organismos, estes bancos servem para indicar, pelo menos, o nível de maré baixa da época em que viviam estes organismos. Com base nestes critérios e conhecendo-se a amplitude da maré na área pode-se ter uma idéia do paleonível do mar.

30 16 Os depósitos de mangue compreendem materiais argilo-siltosos com muita matéria orgânica finamente dividida podendo conter valvas de conchas e restos de troncos de madeira carbonizada que devem ser analisados por especialistas em antracologia. As cracas são crustáceos que também habitam a zona entre marés, nos costões rochosos. A espécie Tetraclita stalactifera foi estudada nos costões da ilha da Marambaia (RJ). A sua distribuição estendeu-se por uma faixa vertical de 10 a 30 cm (Aragão, 1999) e a sua ocorrência estar mais próxima ou mais distante do nível 0,0m (sizígia) em virtude da maior ou menor exposição às ondas. Segundo Skinner et al. (2007), essa espécie habita o oeste do oceano Atlântico, o golfo do México e leste do Pacífico. Além dos costões, essas cracas ficam fixadas em píer e outros substratos rígidos, formando uma faixa de distribuição entre as cracas da espécie Chthamalus spp. e o mexilhão Perna perna (Figura 9). A L T U R A 1,6 m 1,3 1,1 1,0 0,7 0,4 0,0 5,8 CH ROC Y 4,8m 4,0m 3,2 2,6 1,8 m COMPRIMENTO Figura 9 - Perfil da estação Ponta do Furado com a indicação dos estratos visualmente estabelecidos, relativo a setembro de O comprimento e altura são relativos ao nível de maré 0,0. Estrato de Chthamalus clavulatum (O), estrato de Perna perna/phragmatopoma lapidosa (K); estrato de Tetraclita stalactifera (TET); estrato de Brachidontes spp./tetraclita stalactifera (Y); estrato de Chthamalus bisinuatus (CHT); rocha nua (ROC) (Fonte: Aragão, 1999). TET K O 0,0 m 4.3 ESCALAS DE TEMPO As primeiras concepções de tempo geológico surgiram no final do século XIII com James Hutton (1788, apud Rossato e Suertegaray, 2000). De acordo com o autor, a evolução da Terra ocorre através de ciclos sucessivos de erosão e transporte, deposição e consolidação, e soerguimento, que se repetem eterna e lentamente, sem ter fim. Com estas palavras Hutton introduziu a noção de evolução lenta dos fenômenos e a teoria do tempo cíclico geológico, negando a concepção de tempo linear (histórico). Segundo Bertê & Troleis (2002), este

31 17 permite a identificação de uma direção e uma sequência de acontecimentos distintos que podem ser individualizados, identificando seu início e seu fim, caracterizando a existência de um passado e um futuro. De acordo com Rossato & Suertegaray (2000), a noção de tempo profundo foi sistematizada por CHARLES LYELL (1830) que afirmava que os processos passados não são visíveis, somente seus efeitos permanecem como provas de sua antigüidade e, para conhecêlos, é preciso comparar seus resultados com fenômenos modernos. Surge com LYELL a idéia da existência de sucessivas alterações climáticas, em que se aceita a singularidade de cada evento e utiliza-se este princípio para extrair do ciclo de tempo uma marca histórica. Segundo Rossato & Suertegaray (2000), o entendimento das concepções de tempo profundo permitiu a definição dos limites do tempo geológico e do tempo geomorfológico. O primeiro abrange a origem da Terra, conforme sua gênese e constituição, e o segundo as formas existentes na superfície, resultantes de processos endógenos e exógenos. Sendo assim, o tempo geomorfológico se insere em apenas uma parcela do tempo geológico: o Quaternário. Schumm (1985, in: Kohler, 2001) classifica os fenômenos geológicosgeomorfológicos segundo a escala temporal em mega, meso, micro e não-eventos. Dependendo da escala espacial do fenômeno, os megaeventos podem ocorrer durante 10 milhões de anos (Orogênese), anos (glaciação continental), 100 anos (avulsão de um rio), 10 anos (mudança ou corte de um meandro), 1 ano (evolução de uma voçoroca), 1 dia (escorregamentos, rilling). Consoante com o autor, um megaevento, durante um curto período, pode tornar-se um não-evento quando seus efeitos são obliterados. A ruptura de um meandro, por exemplo, que ocasiona uma mudança dramática no padrão de drenagem, tomando-se um não-evento, é indetectável após anos. A dimensão do evento aumenta com o tempo, enquanto o tempo necessário para o seu desenvolvimento também cresce. Anfuso et al. (2001, apud Gracia & Andrés, 2001) classificaram o tempo das transformações na costa como sendo de: curto e longo período, além dos instantâneos. Uma outra escala de tempo para processos costeiros foi proposta por Terwindt & Kroon (1993, apud Gracia e Andrés, 2001). Como exemplo de curto período pode-se citar a ação das ondas e das correntes nos ambientes praiais, que podem modificar totalmente sua morfologia em questão de horas como resposta a uma troca no regime de ondas (Anfuso et al.,op cit). Outro agente que também pode transportar partículas é o vento, gerando formas e ambientes específicos. As dunas mudam sua morfologia com certa rapidez, além de migrarem com

32 18 velocidades consideráveis. Essa relação tempo-dinâmica costeira é bem exemplificada na Figura 10. A longo prazo, a evolução da linha de costa é controlada pelas variações do nível do mar. As oscilações glacio-tectono-eustáticas são incrementadas por fatores físicos, como aportes de sedimentos continentais ou flutuações barométricas regionais, dando lugar a vários modelos evolutivos. Essas flutuações podem inclusive ativar agentes que em algumas situações não podem atuar como agentes transportadores de sedimentos (Anfuso et al., 2001). A B Figura 10 Mudanças na morfologia da praia do Peró em virtude de eventos de tempestade. Perfil mais dissipativo em A e feições erosivas em B. 4.4 PROCESSOS COSTEIROS ATUAIS

33 19 Fazendo-se uma análise em mesoescala (interanual, subdecadal e decadal), as variações do nível do mar e seus efeitos constituem o cerne de vários segmentos científicos. Dalazoana et al.(2005) comentam que o monitoramento temporal do nível do mar também tem despertado grande interesse em outras áreas, principalmente em estudos relacionados aos efeitos climáticos e implicações em áreas costeiras. Como exemplos de aplicações podem ser citados: elaboração de tábuas de maré; prevenção de desastres causados por fenômenos climáticos; melhoria na compreensão dos efeitos relacionados com a interação oceano/clima e seus impactos em áreas costeiras, como alagamento e erosão em áreas litorâneas e praias. Como reflexo também das sobrelevações do nível do mar, os posicionamentos das linhas de praia são constantemente alterados. Bird & Koike (1981), Sancho (2005), Angulo (2005), Tetzlaff (2005), dentre outros, estudaram as variações da linha de praia e suscetibilidades erosivas. Segundo esses autores, as concentrações urbanas na zona costeira têm contribuído significativamente com recuo da linha de praia. Somam-se a isso, alterações nas descargas fluviais, formação de campo de dunas e possíveis sobrelevações do nível do mar atual. Variações eustáticas, isostasia, suprimento sedimentar, interferências antrópicas, mudanças na circulação atmosférica são outros fatores que podem influenciar na evolução da linha de costa (Suguio et al., 2005). O entendimento da dinâmica costeira no ambiente praial é de grande importância para o planejamento urbano e ambiental das regiões litorâneas, auxiliando na compreensão de modelos físicos de previsão de mudanças nos posicionamentos da linha de praia, em resposta às variações do nível do mar e na alteração na taxa de sedimentação. Essa estreita faixa de terra dominada por ondas, marés, correntes e ventos é muito dinâmica e susceptível às mudanças globais e locais. Segundo o LEC (2007), a erosão não implica em destruição da praia arenosa, como o termo à primeira vista parece sugerir. Sua posição migra continente adentro durante este processo. Alguns autores (Cruz de Oliveira et al., 2003; Dias, 2005) sugerem que no lugar do termo erosão, seja utilizado recuo da linha de costa", visto que este último traduz de maneira mais fiel o que realmente ocorre. O desaparecimento da praia acontece quando o homem interfere no processo de recuo da linha de costa, tentando estabilizar a posição da linha de costa através de obras de engenharia. Partindo dessa ideia, adotou-se para interpretação das imagens, a divisão dos ambientes praiais em pós-praia, face de praia e antepraia. Segundo USACE (1995) e Castro et al. (1992) a pós-praia seria o setor iniciado na linha de preamar máxima até o início da vegetação (limite de ação das ondas de tempestades). Utilizando essa definição, Dias et al. (2009) verificaram

34 20 as mudanças no posicionamento do início da vegetação (limite interno da pós-praia backshore) para constatação das tendências atuais (se retrogradantes ou progradantes). Vários autores comentam o que deve ser demarcado (os indicadores) para comparação das fotografias aéreas para constatação do avanço do mar. Leatherman (2003), inclusive, alerta para a importância não só do mapeamento de áreas sujeitas a recuos, mas também para a quantificação desses déficits para estabelecimento das faixas de segurança (setbacks). Para a investigação do monitoramento das modificações no posicionamento da linha de praia é fundamental a escolha do indicador. Dentre vários, podem ser citados: escarpa de praia, crista da berma, linha de vegetação (vegetation line), base da duna, crista da duna, linha d água, etc. Dias & Aguiar Júnior (2006), Ribeiro (2006) e Pereira (2008) fizeram suas interpretações baseadas na linha d água, diferentemente do presente trabalho. As investigações voltadas para estudos de evolução de linha de praia em função das modificações ambientais (e.g., causadas pelo aquecimento global e consequente possível sobrelevação do nível do mar) são comuns às geociências e às engenharias. Bruun (1954, in : CPSMA, 1998) foi um dos primeiros autores a estudar as relações entre as variações do nível do mar e seus efeitos no posicionamento da linha de praia a partir do comprimento do perfil ativo, declividade média da praia, altura e período da onda. Várias críticas ao modelo proposto por esse autor foram feitas por USACE (1995) e Cooper & Pilkey (2004), em função da desconsideração da atuação da corrente longitudinal na distribuição de sedimentos ao longo da linha de costa. Segundo Cooper & Pilkey (op cit), a utilização de fotografias aéreas e imagens de satélites de diferentes datas são mais eficientes nos estudos de evolução e monitoramento de praia se comparados ao modelo proposto por Bruun (1954, in CPSMA, 1998). Leatherman (2003), em artigo abordando formas de mapeamento costeiro aponta diversos indicadores, entre estes, linha de vegetação, cordão frontal e presença de escarpa de praia, como parâmetros ambientais a serem utilizados para análise das alterações morfológicas da linha de praia. O mesmo autor alerta que as variações das marés e o clima de ondas são fatores que influenciam no posicionamento da altura da linha da água, devendo o monitoramento ter um controle dessas variáveis. Diferenças na altura e período das ondas durante as marés de sizígias, significam diferenças nas posições das linhas da altura da água (Morton & Speed, 1998). Uma segunda alternativa ao modelo proposto por Bruun (1954, in CPSMA, 1998) pode ser encontrada em Castro (2001), Davidson-Arnott (2005) e Santos (2008), que incluem a presença de dunas costeiras como importante elemento no balanço sedimentar. Essa

35 21 alternativa de modelo inclui a saída de sedimentos da praia para alimentação de campos de dunas. Dias et al. (2007), estudando o processo de erosão costeira através de fotografias aéreas e modelos digitais do terreno na praia do Peró, concluíram que o desenvolvimento de dunas relaciona-se ao déficit de sedimentos na praia, traduzido em recuo da linha de costa. Outros trabalhos, entre esses o de Castro (2006), relacionam a formação do campo de dunas do Peró principalmente à ação dos ventos de nordeste que atuam sobre a superfície da praia em maré baixa e remobilizam os sedimentos secos, formando, assim, as dunas oblíquas de retaguarda. Isso causa um déficit sedimentar devido à ausência de transporte de sedimentos das dunas para a praia.

36 22 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.1. ETAPA DE CAMPO Foram realizadas sondagens, levantamento topográfico, busca a indicadores para interpretação de fotografias aéreas, com a adoção dos procedimentos a seguir Levantamento de bioindicadores em superfície Investigaram-se ocorrências de indicadores biológicos presentes nos costões rochosos banhados pelo oceano, através da presença de vermetídeos, paleocracas e buracos de ouriços. Depois de identificados, definiram-se as cotas altimétricas através de rastreadores GPS pelo método estático, descrito a seguir (4.1.3). Como existem seus homólogos vivos, retiraram-se em campo suas altitudes para entendimento das relações entre o nível médio do mar e cada uma das espécies utilizadas para o trabalho, bem como suas amplitudes verticais de ocorrência, que representam o erro associado às cotas encontradas nos costões. A Figura 11 mostra as localidades visitadas com ocorrência de indicadores biológicos Execução de Sondagens Foram executadas 5 (cinco) sondagens a percussão utilizando como referência as características geomorfológicas e geológicas do local, principalmente, a distância da possível paleodesembocadura da paleolaguna e seu depocentro. Durante essa etapa de trabalho, foi aplicado o método proposto Figueiredo Jr. & Brehme (2006) que consiste na utilização de uma torre móvel de aproximadamente 6 (seis) metros acoplada a um bate-estaca (martelete). O tubo de alumínio utilizado para a perfuração é preso ao martelete, e através de sucessivas pancadas vai sendo fincado no solo até que todo ele seja enterrado. A etapa seguinte está relacionada à retirada do tubo, que conta com a utilização de uma talha para extração do material de subsuperficie. Para operacionalização das sondagens foram necessárias as seguintes ferramentas: talhas, martelete, braçadeira mickey, braçadeiras, cortadores, ponteiras, cordas, máquina de furar, alicate, chave 19, chaves de fenda, abafador, trena, colher de pedreiro, marretas, arco de serra, martelinho, caneta pilot, lona, gerador elétrico Coleman Vantage de 7 Kw a gasolina, bateria de 12 volts e tubos de alumínio de 6 m de comprimento por 3 polegadas de diâmetro.

37 23 Figura 11 Praias com ocorrências de vermetídeos e paleocracas. Fonte: Moreno (2009). A Figura 12 mostra a distribuição das sondagens executadas durante o trabalho ao longo da planície costeira de Cabo Frio e Armação dos Búzios.

38 Figura 12 - Localização dos pontos de testemunhagens na área de estudo. 24

39 Etapas seguidas durante as sondagens As fases que seguem a montagem da torre consistem na preparação do tubo de alumínio para a sondagem, preparação para a perfuração, processo de retirada de tubo e preparação do tubo para armazenamento (Figura 13). Figura 13 - Aspecto geral da torre de sondagem Levantamentos topográficos A coleta de dados topográficos referentes ao elipsóide e a aquisição de coordenadas (x,y) com precisão milimétrica, foram realizadas através de rastreadores DGPS s Pro Mark 2, pertencentes ao Laboratório de Geologia Costeira, Sedimentologia & Meio Ambiente (Museu Nacional / UFRJ). Por ocasião do referido levantamento, foram utilizados os métodos estático e cinemático. Através do primeiro método foram obtidas as coordenadas dos pontos de testemunhagem e dos bioindicadores encontrados nos costões rochosos (vermetídeos, cracas,

40 26 e marcas de ouriços). O método cinemático foi utilizado para o levantamento de pontos cotados na área para geração do modelo em três dimensões. Os dados coletados pelos dois receptores foram, posteriormente, processados pelo Programa Astech Solutions e complementados com os dados do relatório da estação geodésica utilizada. A primeira parte consistiu na configuração dos equipamentos de acordo com o tipo do rastreio, segundo as suas especificações técnicas. Em ambos os levantamentos, os dois receptores estiveram ligados, simultaneamente, para que pudessem ser processados no Astech Solutions. As informações da estação ocupada 3073 D foram obtidas no site do IBGE, na seção de geodésia (ANEXO A). Um GPS serviu de base num ponto conhecido - estação geodésica - e o outro, para levantamento dos pontos de interesse (Figura 14). Figura 14 - Estação 3073D do IBGE utilizada como base de campo. Para obtenção das cotas de cada indicador foi estabelecido um tempo mínimo de 40 minutos de rastreio para cada registro. Já para o método cinemático (geração de pontos cotados), utilizou-se a taxa de 2 segundos para armazenamento das informações. Nesse tipo de rastreio, foi empregado um adaptador para carro, que percorreu grande parte da área sem informação topográfica (Figura 15).

41 27 Figura 15 - Rastreamento pelo método cinemático com o uso de um adaptador para veículos que permite prender a antena sobre o teto do carro Escolha de RN s (Referências de Nível) e Planejamento da Missão Antes da campanha, verificou-se o melhor período do dia para o rastreamento (PDOP). Para tal, utilizou-se o programa Mission Planning, que realiza uma previsão utilizando um arquivo (almanaque) gerado quando um aparelho GPS é ligado. O arquivo foi aberto na ferramenta configuração dos satélites, presente no Set up, localizado na barra de ferramentas do programa. Em site list, plotou-se as coordenadas aproximadas para levantamento do número de satélites disponíveis na região, sendo também informada a data desejada para trabalho. A última parte consistiu em abrir o relatório elaborado - DOP PLOT - informando os períodos mais recomendados, compreendidos nos momentos onde o DOP estivesse abaixo de 3,2, de acordo com as especificações técnicas. A partir de consultas no site do IBGE, para localização dos RN s próximos a área de estudo, na seção de Geodésia, foram separadas aquelas que poderiam ser utilizadas. A dificuldade de localização no campo, problemas de rastreamento e distâncias entre os pontos de monitoramento em relação aos marcos podem se tornar problemas para a execução das tarefas propostas através da metodologia. A localização dos RN s, antes da primeira etapa de monitoramento, assim como a distância da base até o ponto a ser levantado (até 20 km) são importantes.

42 Transformação das altitudes elipsoidais em ortométricas Para o cálculo da altura ortométrica foi utilizada a expressão matemática: H = h+n, onde: h é a altura elipsoidal; H é a altura ortométrica e N, a ondulação geoidal. A Figura 16 demonstra as diferenças entre a altura elipsoidal e ortométrica. Geoide (MSL) Elipsoide Figura 16 Esquema com as discordâncias entre elipsóide e geóide (Modificado de: Fraczek, 2003). As alturas elipsoidais (h) foram provenientes do processamento dos dados obtidos pelos rastreadores no subprograma Project Manager do Astech Solutions. Para o referido processamento, foram necessárias a altura da antena utilizada na base, a altura elipsoidal do ponto, além das coordenadas x,y, informações essas presentes no relatório citado. A ondulação (N) de cada ponto foi calculada no programa MAPGEO adquirido no site do IBGE (acessando-se a página na seção Downloads). Esse programa, a partir das coordenadas x,y, calcula a ondulação geoidal do ponto (diferença entre as alturas ortométrica e geométrica N).

43 ETAPAS DE LABORATÓRIO As etapas de laboratório envolveram aberturas dos testemunhos, análises sedimentológicas e separação de material para datação por C 14. Os procedimentos constam das seguintes etapas: Abertura dos tubos de testemunhos coletados; Descrição macroscópica; Análises sedimentológicas; Preparação do material a ser enviado para datação pelo método do C 14. Durante essa etapa de trabalho, o material foi encaminhado ao Beta Analytic Inc. Miami Estado Unidos e ao Head of Radiation Hygienic Monitoring Laboratory, localizado em Kiev, Ucrânia Abertura dos testemunhos Os testemunhos coletados por percussão em tubos de alumínio, foram abertos longitudinalmente com serra circular elétrica, de modo a dividir o testemunho em duas partes iguais (Figura 17). O testemunhador e o testemunho foram inseridos em um suporte de madeira, confeccionado, exclusivamente, para esse trabalho. Esse suporte, ou caixa de abertura, foi projetado para acomodar a serra elétrica, orientando a passagem da lâmina no ato do corte. Posteriormente, foram realizadas as descrições quanto aos aspectos texturais, presença de matéria orgânica, conchas de moluscos, composicionais mineralógicas e cor. Para esta última descrição foi utilizada uma escala de cores da Munsell Soil Color Charts. Essa etapa foi desenvolvida no Laboratório de Estudos Paleoambientais do Programa de Geoquímica da Universidade Federal Fluminense (UFF).

44 30 Figura 17 Procedimento adotado para a abertura do testemunho obtido em campo Processo de seleção do material As amostras obtidas ao longo dos testemunhos para análises granulométricas e datações foram ensacadas e identificadas de acordo com as profundidades e conservadas em congelador. A Figura 18 demonstra as diferenciações granulométricas (A) e em (B) a seleção para análise.

45 31 A B Figura 18 Testemunho aberto com a visualização do nível de conchas (A) e amostra ensacada e identificada para análise (B) Calibração das datações obtidas Segundo Bartlein et al. (1995), carbono-14 ocorre naturalmente na atmosfera e é absorvido pelos seres vivos. Quando um organismo morre, para de absorver o átomo radioativo. Como o carbono-14 é instável, ele tende a decair, ou se transformar em outro elemento (no caso, nitrogênio). É sabido que a cada anos, a quantidade de carbono-14 cai pela metade, sendo possível medir a idade contando a quantidade do elemento radioativo que sobrou na amostra de material orgânico. Como a quantidade de carbono radioativo na atmosfera não é constante ao longo do tempo, sempre que um fóssil é datado por esse método, os pesquisadores precisam calibrar a datação, ou seja, adequá-la a essa variação no carbono-14. Tal calibração faz a conversão da idade do radiocarbono (convencional) para a idade do calendário calibrado (até 1950), calculando-se a distribuição da probabilidade, ou seja, o intervalo de confiança. Foi utilizado

46 32 o programa Calib seguindo as recomendações de Reimer & Stuiver (2005). A sua forma de uso depende do tipo de amostra que se deseja calibrar, devendo ser informado se a amostra é marinha ou continental. Para amostras não marinhas do hemisfério sul, foi utilizada a opção SHCal04 e para amostras marinhas, a opção Marine04. A metodologia do programa utiliza um desvio padrão com 68,3% de probabilidade e dois desvios padrão, com 95,4% de probabilidade. Essa probabilidade é representada nos gráficos elaborados com a ajuda do menu do programa. O resultado da calibração representa o desvio padrão combinado com a idade do carbono 14, esse depende da margem de erro estabelecida em laboratório. 5.3 ETAPA DE GABINETE A etapa de gabinete envolveu trabalhos relacionados a geoprocessamento, à construção da curva média de variação do nível do mar e tratamentos de dados de onda para previsão da linha de costa com a utilização da regra de Bruun (1988) Geoprocessamento A etapa de geoprocessamento foi desenvolvida através de várias subetapas, descritas a seguir: Georreferenciamento e interpretação de fotografias aéreas para avaliação das modificações no posicionamento da linha de praia; Criação de um modelo 3-D para visualização dos níveis marinhos pretéritos; Reconstrução(ões) do(s) paleoambiente(s) segundo os resultados obtidos nas datações, monitoramentos de campo e dados do DGPS Avaliação das modificações no posicionamento da linha de praia Durante a etapa de geoprocessamento foram utilizadas fotografias aéreas de diferentes datas de vôos pertencentes ao acervo do DRM (Departamento de Recursos Minerais do Estado do Rio de Janeiro), correspondentes aos anos de 1959 e 1976, e o mosaico ortorretificado fornecido pela AMPLA referente ao ano de O primeiro passo constou da digitalização com 300 dpi, sem compressão, para que as imagens não perdessem resolução.

47 33 As fotografias ortorretificadas datadas de 2003 já se encontravam em formato digital. As resoluções espaciais e escalas das fotografias aéreas de 1959, 1976 e 2003 são, respectivamente, de 1,7m, 1,7m e 3,53m, e 1:20.000, 1: e 1: Nessa etapa, foi utilizado o software ArcMap 9.2. As ortofotos foram utilizadas no georreferenciamento das demais fotos, a partir da identificação dos pontos fixos em comum entre estas, como: vias urbanas e costões rochosos. Para tal, o mosaico georreferenciado foi aberto no ArcMap juntamente com as outras fotos. Com a utilização do recurso de georeferencing, as imagens foram sobrepostas. Essa etapa teve também como objetivo corrigir as distorções encontradas. O principal fator a ser considerado na correção geométrica de imagens é a distribuição dos pontos de controle, também denominados de pontos de amarração. Segundo Loch (2000), esses pontos devem ser em números suficientes e bem distribuídos. A quantidade de pontos dependerá do modelo utilizado ou do grau do polinômio, que cresce conforme sua ordem (quanto maior o grau, mais pontos são necessários). Utilizou-se o sistema de coordenadas UTM, datum SAD 1969, zona 23 S. Foi utilizada a opção polinômio de terceira ordem. Em seguida foram demarcadas as linhas de vegetação do pós-praia para comparação posterior das modificações do posicionamento da linha de praia ao longo dos anos observados (Figura 19). Figura 19 - Depósito eólico delimitador do início da linha de vegetação na praia do Peró / Cabo Frio.

48 34 A escolha da escala cartográfica adotada para representação das modificações da linha de costa foi calculada segundo as fórmulas básicas de Erro (= 0,2mm x denominador da escala) e Denominador da escala (=distância do terreno/ erro gráfico) presentes em Rossete & Menezes (2003) Desenvolvimento do modelo 3-D para visualização dos níveis marinhos pretéritos Para a geração do modelo digital do terreno foram utilizadas curvas de nível cedidas pela Ampla na escala de 1:10.000, com projeção UTM, datum SAD-69, zona 23 S e pontos cotados gerados de quatro fontes distintas: 1 - Informações dos relatórios das RN s do IBGE; 2 - Pontos cotados da carta da APA do Pau Brasil, na escala 1:10.000; 3 - Levantamento de campo, com um GPS, no modo cinemático, conforme descrito anteriormente (4.2.3); 4 - Folha de bordo do levantamento batimétrico realizado pela DHN na enseada do Peró, gentilmente cedidas. As coordenadas geográficas e as cotas dos pontos foram digitadas num bloco de notas (formato.txt), reconhecido pelo programa utilizado (os arquivos.txt foram abertos no Arc Map seguindo-se os passos Tools e Add XY data). Depois de selecionado o arquivo, foi definido o sistema de coordenadas, sendo o mesmo utilizado no MDT. De posse de todo material, foi criado o modelo digital nos subprogramas ArcMap e ArcScene (Figura 20). Após a abertura dos arquivos, o modelo 3-D foi elaborado testando dois métodos de construção: 1 - Formato vetorial, pela rotina: 3-D Analyst, Create / Modify TIN, Create TIN from features, considerado o mais adequado; e 2 - Formato raster, usando a rotina Topogrid, que não teve resultado satisfatório devido à distribuiçãoirregular dos pontos cotados e curvas de nível na escala que se desejava trabalhar. Foi realizada uma reclassificação das altitudes, colocando-se o intervalo de um metro, nos primeiros 10 metros, para se representar as variações do nível relativo do mar com as informações contidas nos indicadores coletados no campo.

49 Reconstituição da paisagem durante o Holoceno Para a reconstrução das modificações da paisagem durante o Holoceno, foi utilizado o programa Arc Scene, onde, a partir do modelo gerado, foram feitas simulações dos diferentes níveis marinhos, de acordo com o posicionamento das evidências encontradas em campo, tanto as de superfície, quanto as de subsuperfície. De posse dos dados altimétricos dos indicadores (biológicos) de variação do nível do mar, sendo já embutidas as relações dos correspondentes atuais e posicionamento médio da superfície marinha, foram alterados os valores da cota zero para demonstração do paleoambiente. Figura 20: Captura da tela do ArcMap com insumos utilizados na criação do MDT Construção da curva de variações dos níveis relativos do mar Para a construção da curva de variações dos níveis relativos do mar entre Cabo Frio e Armação dos Búzios foram necessárias informações de campo e laboratório (geocronologia). As informações do campo corresponderam ao levantamento com GPS pelo método estático

50 36 dos bioindicadores encontrados. Para os registros de subsuperficie foram levantados os topos dos testemunhos e subtraídas as profundidades dos registros. As amplitudes altimétricas de ocorrência dos correspondentes atuais foram obtidas em campo, servindo para balizar o erro associado. Os dados obtidos em laboratório, para essa parte do trabalho, consistiram em datações pelo método do carbono C 14. Na confecção do gráfico de curva variação do nível do mar foram calculadas as médias aritméticas a partir dos valores extremos dos intervalos de confiança das idades calibradas, assim como as imprecisões verticais dos bioindicadores, mencionadas acima. Todas as cotas altimétricas levantadas foram calibradas com as informações contidas na relação entre os correspondentes atuais e o nível do mar no presente. A posição geográfica das amostras determinou as margens de erro presentes no gráfico. O programa Excel permitiu a construção do gráfico com as diferentes posições do nível do mar. Com as médias das idades calibradas no eixo das abscissas e as altitudes das amostras no eixo das ordenadas. O passo seguinte foi o estabelecimento da linha de tendência da curva com a utilização do polinômio de quarto grau Previsão do posicionamento da linha de costa Seleção de dados de ondas Os dados de clima de ondas foram fornecidos pelo BNDO (Banco de Dados Oceanográficos) da Marinha do Brasil, compreendendo o período entre 1965 e Essas informações foram, anteriormente, utilizadas na elaboração do plano diretor da APA Pau- Brasil. As alturas e períodos das ondas foram apresentados de maneira independente através de histogramas (Figuras 27 a 34). Dessa forma, foram realizadas todas as combinações possíveis para o cálculo da profundidade de fechamento da praia do Peró com o conjunto de dados. Em relação ao período de ondas, foi observado período mínimo de 5s e máximo de 17s. Já para altura, o maior valor foi de 6m e menor, 1,5m, com o intuito de determinar um intervalo que contivesse todas as situações possíveis.

51 Cálculo da profundidade de fechamento e localização no espaço As profundidades de fechamento foram calculadas com o emprego da equação de Hallermeier (1981), com informações de períodos e alturas de ondas (vagas). Foram utilizados valores máximo e mínimo, para verificação do recuo da linha de costa com emprego do modelo proposto por Brunn. A equação proposta por Hallermeier (op cit) é dada por: Onde: h *, profundidade de fechamento (m); H b, altura significativa da onda (m); T b, período de onda associado (s); e g, aceleração da gravidade (m/s 2 ). Após a determinação da profundidade de fechamento, foi utilizada uma folha de bordo da praia do Peró para localização do ponto no espaço e a sua distância da praia para determinação do comprimento do perfil ativo. Como o zero da Marinha (nível de redução) e o zero do IBGE possuem uma diferença, esse desnível foi acrescentado ao valor determinado ( h *), para ajustar as informações contidas no material fornecido pela Marinha ao levantamento topográfico realizado na planície costeira, que tem como referência o datum vertical de Imbituba. Para tal, foi utilizada a ficha F-41 (ANEXO B) com a descrição da estação maregráfica do porto da praia do Forno que mostra a diferença entre os níveis de referência. Foram extraídos os contornos a partir dos pontos cotados da folha de bordo. Para isso foi gerado um TIN (modelo tridimensional), a partir desses pontos, no Arc Scene. A etapa seguinte consistiu em abrir o arquivo gerado no ArcMap e gerar os contornos a partir da ferramenta contour, localizada no Arc tool box. O último passo consistiu em reclassificar as batimétricas de acordo com as profundidades a serem encontradas. Sendo assim, foi construído um mapa de contornos tendo como espaços entre as linhas as profundidades de fechamento máxima e mínima.

52 Recuo da linha de costa Para o cálculo do recuo da linha de costa em virtude de subidas do nível do mar, segundo estimativas do IPCC, disponíveis em Church et al. (2001), foi utilizada a equação proposta por Brunn (1962, in : CPSMA, 1998). A partir desses resultados foram feitas simulações para a área de estudo. A equação para verificação do recuo da linha de costa é: Onde: R é o recuo da linha de costa; S, sobrelevação do nível do mar; L, distância entre a berma e a profundidade de fechamento do perfil; B, a altura da berma; e h *, profundidade de fechamento (closure depth) Simulação do recuo da linha de costa A partir da utilização de uma imagem satélite Alos, foram editadas linhas representando o máximo e o mínimo recuo da linha de costa, de maneira que ficassem cartografadas as transformações da paisagem decorrentes da sobrelevação do nível do mar. Duas camadas (shapes) foram criados e linhas paralelas à linha de vegetação atual foram traçadas de modo a se respeitar a distância da linha-referência (linha de vegetação que sintetiza o máximo alcance das ondas no presente). O espaço situado entre as duas linhas representa com uma maior segurança o provável recuo ou posicionamento da futura linha de costa.

53 39 6. CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL 6.1 GEOLOGIA DA ÁREA Fonseca (1998) realizou o mapeamento geológico do estado do Rio de Janeiro, como mostra a figura 21. Figura 21 Mapa geológico do estado do Rio de Janeiro e o destaque na área de estudo(modificado de Fonseca,1998). Fonte: Schmitt (2001). Segundo Martin et al. (1997) e Schmitt (2001), a região entre o cabo Búzios e o cabo Frio apresenta os seguintes domínios litoestratigráficos: Ortognaisses félsicos Região dos Lagos; Ortoanfibólitos Forte São Mateus; Sequência Supracrustal; Barreiras; e Depósitos Quaternários. As unidades Ortognaisses Félsicos Região dos Lagos e Forte São Mateus podem ser considerados embasamento, com idades Pré-Cambriana e Paleozóica. Ocorrem na zona costeira sob a forma de promontórios rochosos que delimitam unidades fisiográficas e praias. Especificamente, a unidade Ortognaisses Félsicos Região dos Lagos, caracteriza-se por

54 40 metagranitoides e metaquartzo-dioritos subordinados, que ocorrem nos promontórios que limitam o arco praial do Peró (ponta do Vigia ao sul e ponta das Caravelas ao norte) e a sudeste na ilha Comprida e ilha Redonda. A unidade Sequência Supracrustal é composta por sucessões de rochas metassedimentares, intercaladas com rochas anfibolíticas, resultante de deposição (Meso- Neoproterozóico) e deformação tectono-metamórfica (Cambrio-Ordoviciano). A unidade é dividida em Sucessão Búzios, caracterizada por pacotes de metassedimentos aluminosos, intercalações de rochas siliciclásticas e corpos de anfibolitos, e Sucessão Palmital, onde predominam metassedimentos quartzo-feldspáticos com intercalações de metassedimentos aluminosos, rochas calcissiliclásticas e quartzitos feldspáticos. Na zona costeira ocorrem como promontórios, como, o morro do Marisco, que separa as praias de Geribá e Tucuns, a sudoeste do cabo Búzios, e ponta das Emerenças entre as praias de Tucuns e José Gonçalves Formação Barreiras Conforme Suguio (1992), o nome é atribuído a uma unidade litoestratigráfica de sedimentação em ambiente continental, composta de argilas variegadas e lentes arenosas localmente conglomeráticas, que se distribui desde o vale amazônico e através das costas do nordeste e leste do Brasil. A sua idade é controvertida e os últimos dados, indicam idade pliocênica. Na área de estudo, a figura 22 mostra aspectos morfológicos do afloramento da Formação Barreiras caracterizada por uma falésia morta de coloração avermelhada, na praia Rasa, no município de Armação dos Búzios. Segundo Morais (2007), no Sudeste, estes depósitos ocorrem desde a cidade de Búzios (RJ) até o norte do Espírito Santo. Essa formação é constituída de arenitos quartzosos, cauliníticos, ora maciços,ora com estratificações, intercalados a lamitos. Os depósitos são bastante ferruginizados, apresentando cores variadas (vermelho ao alaranjado). Esta ferreuginização, quando muito intensa, ocorre como crostas ferruginosas. Associam-se a feições de tabuleiro e, ao longo do litoral, ocorre em forma de falésias ativas.

55 41 Figura 22 Vista ao fundo da Formação Barreiras na praia Rasa- Armação dos Búzios Depósitos Quaternários De acordo com Martin et al (1997), a evolução geológica da planície costeira na região de Cabo Frio é resultante das flutuações do nível relativo do mar ocorridas no Quaternário. É caracterizada por dois sistemas lagunares, sendo um interno e outro externo, isolados do oceano Atlântico por duas barreiras arenosas, denominadas de restinga interna e restinga externa. Ainda segundo Martin et al. (op cit), as características morfológicas dos depósitos de restinga interna refinadas por datações ao C 14 de sedimentos lagunares do sistema externo, definiram que a referida restinga foi desenvolvida morfologicamente em período anterior a anos AP, durante a transgressão marinha. Esse evento transgressivo ocupou o sistema lagunar correspondente à lagoa de Araruama, seguido de regressão que originou a formação da restinga, isolando o sistema lagunar. Os sedimentos lagunares externos foram datados em anos AP. A parte interna da restinga externa teve sua formação associada ao máximo transgressivo ocorrido em anos AP, sendo o sistema de barreiras formado durante o rebaixamento subsequente do nivel do mar após esse evento. No contexto de oscilações do nível do mar ocorrentes no Quaternário, Castro et al. (2006) apresentam registros paleoclimáticos do Holoceno para o sítio Pântano da Malhada a cerca de 11 km a noroeste da praia do Peró. Segundo Castro et al.(op cit), o máximo transgressivo ocorreu por volta de 5100 anos AP, quando houve a formação da paleolaguna de Tauá. Essa conclusão foi resultante de datações de coquinas preservadas com idades calibradas em torno de 5034 a 5730 anos AP. Nesta localidade, sistemas de ilhas- barreira se

56 42 estabeleceram a frente da paleolaguna, ocasionando processos de dessecamento e a colmatação, originando áreas de pântanos (Martin et al., 1997; apud Castro et al., 2006). A ocorrência de terraços marinhos, com textura variando de areias a cascalhos provenientes da dissecação dos maciços rochosos e costões na região, é associado ao evento de máximo transgressivo (Turq et al. 1999). Turq et al. (1999) registraram a existência de um remanescente da ilha-barreira pleistocênica (idade de anos AP), situada na extremidade norte da praia do Peró, entre o cordão de dunas interno e a área brejosa. Na praia de José Gonçalves, conforme Ramos et al. (2005), ocorre um pequeno terraço marinho inclinado no sentido da praia, elevado entre 3 e 5 m acima do nível médio do mar, constituído por cascalhos bem arredondados de ortognaisses, ortoanfibolitos e diabásios, imbricados e com matriz arenosa. Esse terraço pode representar um testemunho de um nível do mar acima do atual Depósitos flúvio-marinhos Martin et al. (1997) afirmam que os depósitos flúvio-marinhos são formados por interdigitação de depósitos fluviais e marinhos regressivos holocênicos, compostos de camadas lenticulares de areias e, subordinadamente, cascalhos, associados a lamas orgânicas depositadas em ambientes estuarinos. Geneticamente, correspondem a um ambiente de planície de maré e de progradação do litoral, servindo como substrato para o desenvolvimento do ecossistema de manguezal. Outras áreas com ocorrências desses depósitos são os subsolos dos brejos e pântanos da região, podendo ser citados como exemplos os pântanos da Malhada e Trimumu Depósitos Eólicos Na planície costeira do Peró, em uma faixa de terreno alongada na direção NE-SW, com extensão em torno de 3 km no sentido N-S e largura em torno de 1 km no sentido E-W, ocorre um conjunto de feições eólicas denominado por Castro (2006) como campo de dunas oblíquas da praia do Peró. Esse sistema sedimentar eólico é limitado a leste pela praia do Peró; a oeste por uma extensa área brejosa e pela estrada do Guriri; e ao sul pelo morro da Piaçava e a lagoa adjacente, possuindo uma área total de cerca de 2,3 km 2 (Figura 23).

57 43 Esses depositos estendiam-se para o sul do morro da Piaçava, onde ocorre a s Dunas da Ogiva até a praia das Conchas, sendo que a maior parte desse campo de dunas foi ocupada por loteamentos, que hoje constituem os bairros do Peró, Conchas, Ogiva e Cajueiro. Apenas no extremo sul da praia do Peró e na praia das Conchas ainda restam campos de dunas, fixadas pela vegetação de restinga. Ocorrem também outros depósitos eólicos na praia de Tucuns em Búzios e na praia do Forte, na cidade de Cabo Frio, estudados por Dias (2005), onde as dunas constantemente soterram a estrada de acesso ao Arraial do Cabo Depósitos de turfas Segundo Martin et al. (1997), a tendência a ressecação ocorrida pelo rebaixamento do nível relativo do mar após AP, deve ter propiciado a formação de lagunas, que evoluiram para pântanos favoráveis à formação de turfeiras. Como não praticamente ocorreram movimentos crustais verticais, nesses locais, esses depósitos apresentam espessuras reduzidas. Na estrada que liga o município de Cabo Frio ao Arraial do Cabo, é possível observar extenso depósito de turfas. Figura 23 - Vista parcial do campo de dunas do Peró.

58 CLIMA LOCAL Segundo Dau (1960), a região de Cabo Frio, distingue-se de todo o resto da orla costeira fluminense pela baixa pluviosidade, constância dos ventos e alta evaporação. Barbieri (1975) destaca o microclima semi-árido e quente do município e estabelece uma relação entre o clima e o tipo de atividade econômica de maior destaque na história da região - a exploração de sal. Martin et al. (1996) atribuem essa anomalia climática à presença de ressurgência oceânica. Os fatores que induzem ao estabelecimento de microclimas no plano horizontal são: a macro e microtopografia, a constituição qualitativa do substrato e as variações de estrutura de cobertura vegetal. Assim, haverá pelo menos tantos microclimas quantos forem os tipos de estrutura de cobertura vegetal na planície costeira. Na área compreendida entre Cabo Frio e Armação dos Búzios é bastante comum a ocorrência de formações vegetais adaptadas à escassez de chuvas (Dau, 1960) Precipitação Segundo levantamento feito por Dau (1960) sobre as normais macroclimatológicas (Tabela 1) para o período de , dentro de um total médio anual de 915,4mm, o período relativamente mais seco, de junho a setembro, alcançou a média 187,5 mm / ano. Os meses mais chuvosos dezembro e janeiro apresentaram em conjunto, 223,5mm, isto é, um total maior do que aquele do período seco. O total para o período de dezembro a março, época mais quente, é da ordem de 403 mm. De acordo com Dau (1960), a baixa pluviosidade é devida não só ao grande afastamento da zona de condensação serra do Mar-, mas também aos ventos fortes e constantes que carregam rapidamente para o interior as massas úmidas, de correntes ascensionais quentes provenientes do solo arenoso, que elevam não só as massas úmidas, mas também a influência das zonas de baixas precipitações que existem no meio do oceano à altura do trópico.

59 45 De acordo com Barbieri (1975), a passagem da frente fria faz com que o vento mude de direção para SW e sopre paralelamente à costa em direção à N. Tais ventos tendem a ser fortes ou violentos, produzindo chuvas na região de Cabo Frio. Jan Fev Mar Abri Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Ano Meses Tabela 1 Macroclimáticas para o período de 1916/1935 para a região de Cabo Frio RJ. Temperaturas do ar ( C) Médias: Max. Min. Totais 28,4 28,9 28,9 27,8 26,2 25,4 24,5 24,2 25,4 25,4 26,6 27,9 26,6 22,0 22,3 22,3 21,0 19,1 18,1 17,4 17,7 18,6 19,2 20,1 21,4 19,9 24,9 25,3 25,2 24,0 22,5 21,3 20,5 20,6 21,4 21,8 23,1 24,3 22,9 Taxas pluviométricas (mm) Total (mm) ,4 99,1 80,6 66,6 46,6 48,0 43,8 49,1 85,0 92,7 103,5 915,4 Dias de chuva Evaporação (mm) 71,5 65,3 66,5 59,2 64,2 61,9 68,1 73,9 67,7 67,3 70,6 69,0 805,2 Fonte: Dau (1960)

60 Evaporação É praticamente constante através de todo o ano, variando apenas cerca de 12mm entre os valores totais mensais extremos. As maiores taxas de evaporação ocorrem em agosto, quando ocorrem as pluviosidades mais baixas, e em janeiro, verifica-se com a maior precipitação do ano. Isso se deve a alta frequência, nesses dois meses, do vento dessecante alísio do nordeste. Segundo Barbieri (1975) completou informando que os períodos secos não são fixos, podendo variar e se estender para meses onde, na maioria das vezes, é comum chover (Tabela 2). Tabela 2 Distribuição da pluviosidade e evaporação no período de 1961 a Elementos Estações Precipitação (mm) Evaporação (mm) Verão 302,2 248,8 Outono 225,3 237,1 Inverno 136,5 238,2 Primavera 190,4 253,4 Fonte: Barbieri (1975) Regime de Ventos Dau (1960) afirma que o vento de maior importância para a região é o alísio de nordeste, que soprou (no período de ) em média 534 vezes por ano, com uma velocidade média de 4,6 m/s. É um vento constante durante o ano todo, sendo os meses de maior incidência os de janeiro e agosto; e os de mais baixa frequência os de abril e maio (Dau, 1960). A tabela 3 mostra os dados de vento no período informado pela autora. Em importância, segue o vento de sudoeste, vento frio e úmido, responsável pelas tempestades e ocorrência das mais baixas temperaturas na região. Suas maiores intensidades se observam nos meses frios de junho e agosto. A frequência anual é da ordem de 163 vezes com uma velocidade média de 3,7 m/s. Igualmente importante como mecanismo climático da

61 47 região, é a frequência relativamente alta de calmarias, cujo total anual é da ordem de 197 vezes (Dau, 1960). Tabela 3 Dados de vento para a região de Cabo Frio, período entre 1916 a Direção Frequência Velocidade Direção Frequência Velocidade N SW NE W E NW SE Calmaria S Fonte: Dau (1960) Os dados de vento mais recentes utilizados para o estudo da migração das dunas de Cabo Frio foram coletados na estação da Álcalis, em Cabo Frio, entre os anos de 1970 e 1987 (Tabela 4). Tabela 4 Percentagens de frequência e velocidade médias de ventos de acordo com diferentes direções ao longo do ano na estação da Álcalis, Cabo Frio entre 1970 e Fonte: A.E.C. (2002) (Figura 24). A rosa-dos-ventos também mostra a predominância do vento de nordeste nessa região

62 48 Frequência e Velocidade do Vento - Estação Cabo Frio 40 N 35 NW NE W 0 E SW SE Frequência (%) velocidade (m/s) S Figura 24 - Rosa de Ventos Estação Álcalis, Cabo Frio. Fonte: A.E.C.(2002) 6.3 VEGETAÇÃO Ab Saber (2003) considera a região de Cabo Frio como um enclave regional de caatinga que se estende por grandes extensões de restingas e pontas de maciços costeiros, entre Macaé e Cabo Frio. A expressão enclave fitogeográfico designa manchas de ecossistemas típicos de outras províncias, porém encravadas no interior de um domínio de natureza diferente. Segundo Araújo (2007a, apud Andrade et al., 2005), os maciços litorâneos da região de Cabo Frio possuem mata baixa (3m de altura), com árvores densas de troncos finos nas vertentes expostas aos ventos marinhos. Na planície colúvio-aluvial, a vegetação caracterizase por predominância de espécies caducifólias, que, durante os meses secos (junho/agosto), apresenta aparência acinzentada. Em locais protegidos do vento, grotões úmidos ou nas serras mais afastadas do mar, a vegetação é semelhante à Mata Atlântica baixo-montana (Rizzini, 1979, apud Andrade et al., 2005). As matas dessa região estão enquadradas na definição de florestas secas proposta por Mooney et al. (1995, apud Andrade et al., 2005). Também são observadas na região ao longo da costa, desde a ilha do Cabo Frio até Búzios, composições florísticas peculiares, como por exemplo, o cacto colunar Pilosocereus

63 49 ulei, uma espécie endêmica da região que possui característica de ambientes áridos, assemelhando-se com ambiente da caatinga (Figura 25). Figura 25 Vegetação cactácea na serra das Emerenças, Armação dos Búzios. 6.4 BACIAS HIDROGRÁFICAS Segundo CILSJ (2009), a região em estudo é caracterizada por uma baixa densidade de drenagem. Devido à baixa declividade do terreno, a rede de drenagem é formada por poucos canais naturais e grandes áreas alagadiças. A microbacia do rio Una drena desde os campos de dunas do Peró, passa pelo pântano da Malhada, e vai desaguar no mar no extremo norte da área estudada. O rio Una tem como formador o rio Godinho, que nasce em Araruama com o nome de córrego do Poço, próximo a Via Lagos. A nascente é encontrada no morro de Igarapiapunha, a pouco mais 130m de altitude. No trecho inicial, na zona de colinas, o rio Una recebe pela margem direita os rios Conceição e o Carijó que, no seu trajeto, passam pela vila de São Vicente. Pouco depois da confluência com o rio Carijó, o rio Una ingressa na baixada e segue por 23 km até atingir a foz. Conforme CILSJ (2009), seu curso ao longo da baixada apresenta uma sucessão de quatro retas até a estrada RJ 106. Neste ponto, ao norte de Tamoios, e daí em diante, o canal apresenta formato de meia lua até desaguar na praia de Unamar (Figura 26).

64 ASPECTOS OCEANOGRÁFICOS Clima de ondas Trabalhos desenvolvidos anteriormente na bacia de Campos definem o clima de ondas predominantes como de tempo bom, com ondulações variando no quadrante nordeste, com ocorrência de marulhos provenientes de anticiclones do Atlântico Sul (AAS), associados com sistemas frontais e frentes frias, com direção leste-sudeste (Pinho, 2003 e Savi, 2007). Pinho (2003) demonstra que o estado de mar com maior probabilidade de ocorrência na bacia de Campos é caracterizado por ondas com período significativo entre 2,5m e 3,5m. Os sistemas frontais alteram as condições meteorológicas na região, influenciando diretamente as forçantes marinhas e o transporte de sedimentos.

65 51 Figura 26 Rede de drenagem inserida na área de estudo pertencentes a bacia do rio Una Alturas e períodos de ondas Pereira (2008) tratou os dados de ondas que chegam a área de estudo com ênfase à praia do Peró. Os resultados estatísticos para o clima de ondas em águas profundas, a partir de dados coletados por ondógrafo (BNDO-DHN-MB), durante o período de trinta anos ( ), são apresentados nos histogramas a seguir (Figuras 27 a 34). As figuras 27, 28, 29 e 30 mostram as distribuições das alturas de ondas ao longo das estações do ano.

66 52 Figura 27 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas verão (Fonte:Pereira,2008) Figura 28 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas outono (Fonte:Pereira,2008). Figura 29 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas inverno (Fonte:Pereira,2008)

67 53 Figura 30 - Histograma de altitude significativa da onda em águas profundas primavera (Fonte:Pereira,2008) As figuras 31, 32, 33 e 34 mostram os períodos significativos das ondas presentes na área de estudo. Figura 31 - Histograma de período significativo de ondas em águas profundas verão (Fonte: Pereira,2008) Figura 32 - Histograma de período significativo da onda em águas profundas outono (Fonte: Pereira,2008)

68 54 Figura 33 - Histograma de período significativo de ondas em águas profundas inverno (Fonte:Pereira,2008) Figura 34 - Histograma de período significativo de ondas em águas profundas primavera (Fonte:Pereira,2008) Marés De acordo com os estudos de Savi (2007), a maré caracteriza-se como sendo do tipo assimétrica, semidiurna com desigualdade. Os registros do marégrafo do Porto do Forno em Arraial do Cabo remontam os últimos 18 anos, indicando que o nível do mar, neste período, permaneceu estável. A amplitude de maré é de aproximadamente 1,0 m. Os fatores meteorológicos como variações da pressão atmosférica e ventos podem causar elevação ou abaixamento do nível do mar. Assim sendo, as preamares e baixamares podem atingir níveis maiores ou menores que as previstas nas tábuas de maré Ressurgência Segundo Dau (1960), ressurgência é um fenômeno no qual ocorre o afloramento, muito próximo à costa, da corrente fria das Malvinas, que até este ponto corre em

69 55 profundidade. Tanaka (1986) informa que essa corrente pode ser descrita como um resultado da movimentação vertical das massas de água no mar, através da qual a água de algumas centenas de metros de profundidade é trazida à superfície ou logo abaixo da superfície próxima à costa. Oliveira (2008) afirma que a mesma, ao longo do Holoceno sofreu flutuações em sua intensidade com fases onde foi pouco percebida até outras onde ocasionou um aumento na diversidade biológica marinha. O funcionamento da ressurgência é controlado pelo regime dos ventos: é ativada pelos ventos de NE e desaparece com ventos do setor sul, ligados à passagem das frentes frias. Os ventos de NE são mais frequentes na primavera e no verão. Em consequência, as águas oceânicas de superfície ficam frias, durante esse período do ano, o que impede as chuvas convectivas. Ao contrário, segundo Martin et al. (1996) e Tanaka (1986), os ventos do setor sul são mais frequentes no inverno quando as águas oceânicas ficam mais quentes.

70 56 7. RESULTADOS 7.1 INDICADORES DE SUPERFÍCIE Foram encontrados diversos indicadores de variações do nível do mar na área estudada. Os locais de coleta de material mostram o tipo de evidência e o tipo de indicador (Tabela 5). Os indicadores foram encontrados acima do nível do mar atual. Juntamente com o local de ocorrência, aparecem o tipo de indicador e sua classificação (biológicos e/ou geológicos). Tabela 5 Indicadores presentes em Cabo Frio e Armação dos Búzios. Localidade Tipo de evidência Classificação dos indicadores Praia Brava Cabo Marcas de ouriço e Biológicos e geológicos. Frio entalhes marinhos Praia do Peró- Cabo Cristas de praia e Geológicos e biológicos. Frio conchas de bivalves* Praia de José Terraços marinhos e Geológicos e biológicos. Gonçalves- Armação dos Búzios vermetídeos Praia de Caravelas- Paleocracas e Biológicos. Armação dos Búzios Costão rochoso da Serra das Emerenças- Armação dos Búzios Praia do Forno- Armação dos Búzios Praia Brava-Armação dos Búzios Reserva Tauá- Cabo Frio vermetídeos Vermetídeos e entalhes marinhos Vermetídeos e paleocracas Vermetídeos e marcas de ouriço Conchas de bivalves* Biológicos e geológicos. Biológicos. Biológicos. Biológicos. * Indicadores de subsuperfície

71 Altitudes Em relação aos indicadores de superfície, levantaram-se através de DGPS as altitudes de ocorrência dos paleovermetídeos, paleocracas e marcas de ouriço para evitar erros decorrentes de tipos de indicadores com precisões verticais distintas. Completaram as campanhas, os cálculos das altitudes dos homólogos vivos para refinamento das informações quanto ao paleonível marinho. As siglas C.F. e A.B. referem-se, respectivamente, a Cabo Frio e Armação dos Búzios. Abaixo, seguem informações sobre ocorrências de paleovermetídeos selecionados para interpretação de paleoníveis marinhos. Uma outra parte do material coletado não foi utilizada nessa interpretação uma vez que os mesmos não estavam in situ. No estado do Rio de Janeiro, os recifes de vermetídeos vivos situam-se principalmente na ilha do Brandão, na baía da ilha Grande, Angra dos Reis e a estação geodésica do IBGE mais próxima foi a de número (Figura 35). Figura 35 - Levantamento da altitude do recife de vermetídeos na ilha do Brandão Angra dos Reis. Os vermetídeos fósseis foram encontrados como incrustações em rochas da região estudada conforme locação em corpos rochosos apresentados através da Figura 36.

72 58 Figura 36 Incrustação de vermetídeo encontrado na praia do Forno (Cabo Frio),. A Tabela 6 mostra os resultados obtidos dos posicionamentos dos vermetídeos na área de estudo e na ilha do Brandão e ilha de Búzios em Angra dos Reis, Rio de Janeiro. Tabela 6 Informações sobre altitudes e idades dos vermetídeos Homólogos vivos Local Ilha do Brandão (Angra dos Reis) Altura ortométrica (m) -0,0105m Ilha de Búzios 1,02m Altura calibrada (m) Praia Brava (A.B.) 1,433m +1,0 Praia de Caravelas (A.B.) José Gonçalves (A.B.) 4,582m* +1,0 3,016m* + 2,416m +1,0 Praia do Forno (A.B.) Ponta das Emerenças (A.B) 1 1,375m +0,5 2 1,165m +0,5 3 0,988m +0,5 4 1,388m +0,5 1 2,417 +1,0 2 1,817 +1,0 3 1,317 +1,0

73 59 As cracas fósseis foram encontradas nas praias de Caravelas e Forno de Armação dos Búzios. Nesta última, ocorrem juntas aos vermetídeos, conforme encontrados atualmente em Angra dos Reis (Figura 37). 3cm Figura 37- Paleocracas encontradas em na praia de Caravelas, Município de Armação dos Búzios - RJ. As cracas viventes, ao contrário dos vermetídeos, ocorrem também nas mesmas praias, facilitando o seu rastreio para definição de paleoníveis marinhos acima do nível atual (Figura 38). 3cm Figura 38 - Cracas Tetraclita stalacifera vivas na praia de Caravelas, Município de Armação dos Búzios - RJ.

74 60 A Tabela 7 contém as informações sobre os locais de ocorrência das cracas, com medições de altitudes dos fósseis e dos homólogos vivos. Esta espécie foi identificada como de Tetraclita stalacifera, que, assim como os vermetídeos, colonizam o médio litoral. Tabela 7- Informações sobre altitudes e idades das cracas (Tetraclita stalacifera) localizadas na praia de Caravelas. Local Homólogos vivos Praia de Caravelas (A.B.) Altura ortométrica (m) - 0,020m Altura calibrada(m) 2,050m + 0,5 - A Figura 39 mostra estruturas de bioerosão representadas por tocas perfuradas por ouriços nas rochas cristalinas presentes na praia Brava, Cabo Frio. As alturas foram calculadas através de um rastreador DGPS, conforme tabela 8. 5cmm Figura 39 - Marcas de bioerosão decorrentes de atividades de ouriços da praia Brava, Cabo Frio RJ.

75 61 Tabela 8 Cotas das marcas de ouriços com as alturas corrigidas Local Homólogos vivos Praia Brava (C.F.) Praia de José Gonçalves (A.B.) Altura ortométrica(m) Altura calibrada(m) -0,393-0,459-0,443 1,939 2,37 2,011 2,44 0,391 0,822 0,956 1,387 1,008 1,439 0,746 1, EXECUÇÃO DE SONDAGENS Foram realizadas quatro sondagens a percussão para o estudo. O quinto perfil foi obtido a partir da descrição de um banco de conchas in situ, localizado no condomínio Portal de Búzios (denominado Portal de Búzios II), no município de Cabo Frio. Foi possível desenvolver um levantamento altimétrico desse banco de coquina com o objetivo de correlacionar com todos os outros indicadores identificados. As sondagens foram identificadas como: praia do Peró, Reserva Tauá, Fazenda CEFET e Pontal de Búzios Testemunho Peró O testemunho foi obtido na planície costeira da praia do Peró, a 600 m da linha de praia atual. Sua descrição é apresentada na Figura 40. A altura ortométrica do referido testemunho, em relação ao nível do mar atual, foi de 2,41 m, obtida por DGPS e posteriormente processada no programa Astech Solution. A profundidade atingida foi de 2,50 m com diâmetro do furo de 100mm. As coordenadas desse ponto são latitude 22 50' 15,9277" S e longitude 41 59' 11,4110" W.

76 Figura 40 - Descrição macroscópica do testemunho do Peró ( em cm). 62

77 63 Nesse testemunho foram identificados dois indicadores biológicos representados por fragmento de carvão carbonizado e conchas de moluscos. O tronco carbonizado foi encontrado na profundidade de 2,50 m e as conchas de moluscos a 0,80 m (Figura 41). Figura 41 - Conchas de moluscos contidas no testemunho do Peró. O fragmento de tronco de madeira carbonizada foi identificado na base do testemunho obtido (Figura 42). Conforme trabalho realizado por Dias et al. (2007), esse registro corresponde a ambiente de paleomangue, por pertencer a espécie Laguncularia racemosa (Combretaceae).

78 64 Figura 42 - Fragmento de carvão (em destaque) encontrado no testemunho praia do Peró, Cabo Frio/RJ. A tabela 9 apresenta as coordenadas geográficas, o tipo de material, profundidade e altitude do testemunho praia do Peró, no município de Cabo Frio / RJ. Tabela 9- Características das amostras obtidas através do testemunho praia do Peró, Cabo Frio/RJ Amostra Coordenadas Geográficas LAGECOST - UFRJ 01 Latitude. LAGECOST - UFRJ ,9277 S Long ,4110 W Material Prof. (m) Altitude (m) carvão vegetal 2,5-0,1 (tronco) valvas de moluscos 0,8 1, Análises sedimentológicas do testemunho praia do Peró Na base do testemunho a uma profundidade de 2,50 m, foi identificado um tronco de madeira carbonizada em contato com areia fina muito bem selecionada. Superposto a esse material, ocorre uma camada de areia fina, moderadamente selecionada, em contato com um nível de conchas de moluscos com predominância de Anomalocardia brasiliana com valvas inteiras e quebradas na profundidade de 0,80 m. Em seguida, verificou-se uma camada de areia fina bem selecionada até a superfície. Em todo testemunho foram observados 4 (quatro)

79 65 níveis de paleossolos, identificados pela presença de marcas de raízes e manchas amareladas que denotam variações do nível do lençol freático Testemunho Tauá Este testemunho foi obtido nnuma área baixa e plana, alagável em períodos chuvosos, situada dentro da Reserva Tauá, cujas coordenadas geográficas são: latitude 22 45' 10,8893" S e longitude 41 59' 55,8272" W. Sua descrição é apresentada na Figura 43. A altura ortométrica da boca do referido testemunho em relação ao nível do mar atual foi de 0,80m, contendo 2 (dois) níveis de conchas, turfeira e camadas ricas em matéria orgânica, alcançando uma profundidade de 3,44m, além dos 0,5m de solo removido do topo antes da testemunhagem.

80 Figura 43 - Descrição macroscópica do testemunho do Peró (em cm). 66

81 67 A tabela 10 apresenta as coordenadas geográficas, o tipo de material, profundidade e altitude do testemunho Reserva Tauá, no município de Cabo Frio / RJ. Tabela 10 Profundidades dos indicadores biológicos e geológicos obtidos do testemunho Tauá. Amostra LAGECOST - UFRJ LAGECOST- UFRJ 1456 LAGECOST - UFRJ 1457 LAGECOST - UFRJ 1458 Coordenadas Geográficas Latitude ' 10,8893" S Long ' 55,8272" W Material Concha Concha Solo Turfa Prof. (m) -0,5-1,6-2,6-2,8 LAGECOST - UFRJ 1459 Turfa 3,0 LAGECOST - UFRJ 1500 Solo 3, Análises sedimentológicas A boca do furo dessa sondagem se encontrava a 0,80m acima do nível do mar atual. Acima do nível de conchas, logo abaixo da superfície, havia 50 cm de solo. Com exceção da base, com uma coloração amarela, todo o testemunho apresentava uma cor cinza escura. Da base ao topo, as frações de areia, silte e argila se alternavam. A maioria das amostras era muito pobremente selecionada, com areias variando de muito grossa a muito fina. Uma turfeira ocorre na profundidade de 2,8 m até 3,0m. Abaixo um siltito rico em matéria orgânica com concha de gastrópode Bulla striata, de 3,45m de profundidade e até o final, silte amarelado Testemunho Fazenda CEFET O testemunho foi obtido próximo ao trevo de acesso à Armação dos Búzios, localizado nas coordenadas: latitude 22 49' 1,51633" S e longitude 41 59' 10,67385"W (Figura 44).

82 68 Figura 44 Área de sondagem do Testemunho Fazenda CEFET, Cabo Frio/RJ. Sua posição à retaguarda da praia do Peró, determinou o limite da influência marinha nessa planície ao sul da área estudada. A boca do furo desta sondagem situava-se a 1,52m acima do mar atual, atingindo 3,73m de profundidade, não apresentando nenhum material biológico, nem solo com matéria orgânica para datação. A figura 45 mostra a seção colunar do testemunho Fazenda CEFET.

83 Figura 45 - Perfil do Testemunho Fazenda CEFET situado à retaguarda do campo de dunas do Peró (em cm). 69

84 Análises sedimentológicas Esse testemunho apresentou dois níveis de ruditos com fragmentos de quartzo e de granitos. O grau de seleção é muito pobre ao longo de todo o testemunho, com areias médias e grossas lamosas, grãos angulosos e maturidade mineralógica muito baixa Testemunho Condomínio Portal de Búzios I O testemunho foi obtido no interior do condomínio Portal de Búzios, na estrada que liga São Pedro d Aldeia ao trevo de Armação dos Búzios, na rodovia Amaral Peixoto (Figura 46). Figura 46 - Extração do testemunho Portal de Búzios I. Sua posição é definida pelas coordenadas latitude 22 44' 53,21948" S e longitude 42 03' 29,74446" W. A altura ortométrica da boca do furo do testemunho em relação ao nivel do mar atual foi de 1,98m e a profundidade atingida foi de 1,55m (Figura 47).

85 Figura 47 - Testemunho Portal de Búzios I extraído na borda da depressão de Campos Novos (em cm). 71

86 Análises Sedimentológicas O testemunho Portal de Búzios tem como características sedimentológicas, coloração bastante amarelada mostrando a ausência de matéria orgânica, com exceção, próximo ao topo, de uma delgada camada de solo orgânico que foi preservada. Pela profundidade, porém, demonstra que é muito recente. Os sedimentos variam de angulosos a subarredondados com distribuição de frequência granulométrica bimodal com uma fase fina e outra arenosa (areias de médias a grossas). O grau de seleção é muito pobre e a maturidade mineralógica é baixa e contem alguns fragmentos de feldspato Testemunho Portal de Búzios II O testemunho Portal de Búzios II, localizado pelas coordenadas latitude -22,74 S e longitude -42,05 W, é o ponto mais distante do mar na área conhecida como Campos Novos (Figura 48). A altura ortométrica do banco de conchas (coquina), presente no testemunho, em relação ao nível do mar atual foi de 0,94m. A profundidade atingida foi insignificante, uma vez que esse material não foi obtido da mesma forma (sondagem a percussão) que os demais. A espécie Anomalocardia brasiliana predomina nesse ponto Análises sedimentológicas As conchas são cobertas por uma areia média subangulosa, mal selecionada, com matéria orgânica. A matriz da coquina e o substrato são formados por uma areia média lamosa acinzentada, também angulosa e mal selecionada. Todo material apresenta-se bastante imaturo do ponto de vista textural.

87 73 Figura 48 - Testemunho Portal de Búzios II com ocorrência de valvas articuladas com predominância de Anomalocardia brasiliana (em cm). 7.3 DETERMINAÇÃO DOS DEPÓSITOS ENCONTRADOS NA REGIÃO DE MALHADA PERÓ- CAMPOS NOVOS (SONDAGENS MALHADA, FAZENDA E PERÓ) Os depósitos sedimentares e os demais registros de sucessões ambientais encontrados em subsuperfície são descritos a seguir: Testemunho Peró Nesse testemunho foram diagnosticados três depósitos distintos presentes na tabela 11:

88 74 Tabela 11 Interpretações dos registros presentes no testemunho praia do Peró Código Diagnose Descrição Interpretação Areia finas muito fina, bem selecionada, quartzosa, com grãos foscos e geralmente subarredondos. Apresenta laminação Al Areia fina com laminação planoparalela incipiente plano-paralela incipiente marcada pela presença de lâminas escuras com restos vegetais. A coloração é cinza com manchas amareladas evidenciando as flutuações do lençol freático. A litofácies sugere fluxos laminares tipo lençois de areia, provavelmente em planície de deflação com vegetação rasteira. Coquina maciça formada por valvas O contato da coquina com areia na parte Coquina formada por fragmentadas, seleção inferior é erosivo e a fragmentação das valvas fragmentadas moderada, matriz valvas sugerem um fluxo de overwash Cvf Com predominancia arenosa fina com grãos (sobrelavagem), não-canalizado, de Anomalocardia polidos e depositado sobre a planície de deflação à subarredondados. retaguarda da crista de praia. Lama orgânica, de coloração negra, Lama arenosa maciça contendo quantidade A litofácies indica ambiente onde com a presença de elevada de areia fina, predomina a decantação de finos e fluxos Lam tronco de madeira envolvendo fragmento trativos de baixa intensidade, típico de de tronco carbonizado ambiente de estuário/laguna, com a de Laguncularia presença de vegetação de manguezal. racemosa.

89 Testemunho Tauá abaixo: Foram definidos 5 litofácies no testemunho Tauá, conforme mostra a tabela 12, Tabela 12 Interpretações dos registros presentes no testemunho reserva Tauá Código Diagnose Descrição Interpretação Pela textura e a posição próxima ao sopé Lam Lama arenosa maciça Lama arenosa, mosqueada, com manchas amareladas de hidróxido de ferro. colinas que separa a área pantanosa do oceano Atlântico, esta litofácies é interpretada como um depósito de corrida de lama. Areia média a fina lamosa, de Esta litofácies é interpretada como tendo cor cinza, com matéria sido formada através de fluxos trativos de Alm Areia lamosa orgânica, raízes e fragmentos de carvão, contendo conchas baixa intensidade com decantação de finos, em um paleoambiente manguezal maciça de Bulla striata. e/ou de estuário. O gastrópode Bulla striata é típico de zona intermaré Restos vegetais Resíduo carbonoso castanho Esta litofácies é interpretada como semi- escuro com baixo conteúdo de formada em ambiente paludial de água Tu decompostos de areia. doce (turfeira) coloração escura (turfa) Coquina com Coquina com valvas Litofácies formada por fluxos trativos valvas fragmentadas de diversos retrabalhando material bioclástico e fragmentadas e tamanhos, matriz constituída terrígeno, provavelmente em um canal de Cvf matriz arenosa. por areia média a grossa, com grãos polidos, subangulosos a maré. subarredondados. Pelo estado tafonômico desse nível de Coquina com Coquina constituída conchas e pela sua associação ao substrato matriz areno- predominantemente por constituído por material de textura fina, Cvi lamosa e valvas em posição de valvas articuladas de Anomalocardia brasiliana, caracterizando um ambiente de margem de laguna e/ou estuário, com níveis de vida. matriz pelítica, contendo energia bastante baixos. Foi interpretado ainda fragmentos vegetais. como de uma antepraia de laguna.

90 Testemunho Fazenda CEFET Essa sondagem não apresentou nenhum material para datação, atingindo 3,84m. Diferentemente dos outros testemunhos, essa sondagem não mostrou variação do ambiente como mostra a tabela 13 abaixo. Tabela 13 Interpretações dos registros presentes no testemunho Fazenda CEFET Código diagnose Descrição e Interpretação Agl Areia média a grossa laminada com raros níveis cascalhosos. Areia grossa a muito grossa, com escassos níveis de conglomerado finos. Os grãos são subangulosos a subarredondados, apresentando seleção pobre. Os cascalhos são constituídos por fragmentos de quartzo de veio e litoclastos de rocha ígnea. O depósito sugere fluxos trativos laminares de areia/cascalho típicos de enxurradas Testemunho Portal de Búzios I Foram reconhecidas 2 (duas) litofácies distintas no testemunho Portal de Búzios I, conforme presente na tabela 14 a seguir.

91 77 Tabela 14 Interpretações dos registros presentes no testemunho Portal de Búzios I Código Diagnose Descrição Interpretação Areia média a grossa de coloração cinza, quartzosa, Agc Areia média a grossa maciça (sem estrutura observável). com elevado conteúdo de matriz lamosa. Os clastos são polidos, subangulosos e pobremente selecionados. Ocorre quantidade subordinada de mica e feldspato. Esta litofácies é interpretada como de fluxos laminares não canalizados (lençóis de areia) pela ação de enxurradas no sopé de colinas que ocorrem em diversos pontos no entorno da área investigada. A localização com base na análise geomorfológica corrobora tal visão. A matriz lamosa é infiltrada. Essa fácies representa um solo hidromórfico mineral, típico de regiões tropicais úmidas, de topografia plana, em áreas inclinadas, Lama arenosa Lama arenosa imediatamente adjacentes aos rios, lagos ou Lam maciça com marcas de raízes mosqueada com marcas de raízes nas depressões fechadas. Segundo Lepsch (1977), são caracterizados em geral pela esparsas na base. associação com os solos hidromórficos orgânicos. Desenvolvem-se sob a influência do lençol freático em que confere coloração vermelho-amarelada, resultante da oxidação do ferro Testemunho Portal de Búzios II Uma trincheira aberta dentro do condomínio Portal de Búzios permitiu a descrição e a coleta de material para análise desse ponto, como mostra a tabela 15.

92 78 Tabela 15 Interpretações dos registros presentes no testemunho Portal de Búzios II Código diagnose descrição Interpretação Cvi Coquina constituida por valvas articuladas, Coquina com predominância de valvas articuladas de Anomalocardia brasiliana, matriz composta por areia Atribui-se a margem (antepraia) de um paleoestuário, pela posição geográfica, próxima às rochas proterozóicas que delimitam a com matriz média, lamosa, formada por extensa área de baixada e pelo tipo arenosa. quartzo e feldspato. Os grãos são subangulosos a subarredondados. de matriz refletindo a ação de vagas. A figura 49 mostra a relação entre os testemunhos obtidos e o nível médio do mar. Através dos posicionamentos dos registros interpretados, em relação ao 0,0 (zero) atual, verificou-se que as 2 (duas) sondagens realizadas no condomínio Portal de Búzios encontramse acima do nível médio do mar. Os outros 3 (três) registros obtidos na Reserva Tauá, Fazenda CEFET e praia do Peró encontram-se posicionados tanto acima como abaixo do nível do mar. Das sondagens realizadas 2 (duas) não apresentaram material a ser datado ao radiocarbono: Fazenda CEFET e Portal de Búzios I.

93 Figura 49 Depósitos lagunares/estuarinos, de turfa, eólico, de leques aluviais e de sobrelavagem. 79

94 DATAÇÕES DAS AMOSTRAS Foram datadas ao radiocarbono um total de 18 (dezoito) amostras, sendo 4 (quatro) de conchas fósseis, 2 (duas) de turfas referentes ao topo e a base, 1 (um) de tronco carbonizado, 8 (oito) de vermetídeos fósseis, 1 (uma) de craca fóssil e 2 (duas) de solo orgânico. As amostras de conchas fósseis de moluscos foram obtidas nos testemunhos praia do Peró, Reserva Tauá e Condomínio Portal de Búzios. A amostra de craca fóssil foi coletada na praia de Caravelas. Os vermetídeos ocorrem na praia Brava, na praia do Forno, na ponta das Emerenças (Armação dos Búzios), na praia das Conchas (Cabo Frio) e na praia da Prainha (Arraial do Cabo). As turfas e os solos orgânicos datados ocorreram no testemunho Reserva Tauá, no município de Cabo Frio. A tabela 16 mostra os tipos de amostras, suas localidades, os laboratórios onde foram analisadas e as idades convencionais e calibradas.

95 81 Tabela 16 Tipos de indicadores, idades convencional e calibrada- Cal BP. Código da amostra LAGECOST 1455 LAGECOST 1456 LAGECOST 1457 LAGECOST 1458 LAGECOST 1459 LAGECOST 1500 LAGECOST - UFRJ 02 Laboratório Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory Tipo da amostra Conchas Conchas Solo Turfa Turfa Solo LAGECOST - UFRJ 02 LAGECOST- SHELL Beta Analytic Conchas LAGECOST 11A Beta Analytic Vermetídeos LAGECOST 16 LAGECOST 15 LAGECOST 11A LAGECOST 11 localização Reserva Tauá Reserva Tauá Reserva Tauá Reserva Tauá Reserva Tauá Reserva Tauá Coordenadas Geográficas -22,75-41,99-22,75-41,99-22,75-41,99-22,75-41,99-22,75-41,99-22,75-41,99 Conchas Peró -22,83-41,98 Tronco Peró -22, ,98 Beta Analytic Vermetídeos Conchas Beta Analytic Cracas Caravelas Beta Analytic Vermetídeos Forno1 Beta Analytic Vermetídeos Forno4 LAGECOST 10 Beta Beta Analytic Vermetídeos Brava LAGECOST 12 LAGECOST 13 LAGECOST 14 Beta Analytic Beta Analytic Beta Analytic Vermetídeos Vermetídeos Vermetídeos Portal de -22,74 Búzios -42,05 Prainha -22,95-42,02 Emerenças1 Emerenças2 Emerenças3-22,87-41,98-22,81-41,95-22,76-41,87-22,76-41,87-22,75-41,87-22,81-41,92-22,81-41,92-22,81 41,92 Idade convencional Idade Calibrada 2σ Cal A.P ± : : B

96 ALTITUDES DOS PERFIS EM RELAÇÃO AO NÍVEL DO MAR. A área de estudo foi dividida em dois segmentos visando à reconstituição paleoambiental nos últimos anos. A primeira corresponde ao segmento costeiro pântano da Malhada - praia do Peró e a segunda, representa a planície flúvio-marinha de Campos Novos. A figura 50 mostra três perfis correspondentes ao primeiro segmento, com idades calibradas dos depósitos e suas altitudes ortométricas correspondem ao nível do mar. NMM Figura 50 - Perfis da Malhada, Fazenda e Peró amarrados ao nível médio do mar atual.

97 83 A figura 51 mostra evidências encontradas e interpretadas nos perfis de Campos Novos, município de Cabo Frio. Foram denominados de Portal de Búzios I e II, onde o primeiro não mostrou nenhuma evidência de flutuação do nível do mar, ao passo que o segundo, mostrou a ocorrência de banco de conchas de moluscos. Figura 51 Perfis I e II (banco de conchas) da direita para a esquerda do condomínio Portal de Búzios. A linha azul representa o nível médio do mar atual.

98 CURVA DE VARIAÇÃO DO NÍVEL DO MAR A partir dos dados obtidos em campo e laboratório foi construída a curva de variação do nível relativo do mar nos últimos anos A.P. Das 18 (dezoito) datações obtidas pelo método radiocarbono, 12 (doze) foram utilizadas na elaboração da referida curva. No eixo das abscissas foram lançadas as idades calibradas e no eixo das ordenadas as alturas ortométricas dos indicadores biológicos utilizados, como: vermetídeos e cracas fósseis, troncos carbonizados e conchas fósseis de moluscos. A linha em azul liga os pontos plotados no gráfico e a linha em negrito mostra a tendência das flutuações do nível do mar durante o período analisado (Figura 52).

99 85 A B Figura 52 - Curva média de variação do nível relativo do mar na região de Cabo Frio Armação dos Búzios. Em A as altitudes ortométricas e barras de erro dos indicadores e em B curva média de variação do nível relativo do mar.

100 MODELO DIGITAL DO TERRENO - RECONSTITUIÇÃO PALEOAMBIENTAL Visando a reconstituição paleoambiental da área de estudo foram gerados dois MDT s (modelos digitais do terreno) através do programa Arc Scene. O primeiro representa a posição da linha de costa atual e as altitudes da área de estudo. Para realçar as diferenças topográficas e/ou altimétricas foi adotado exagero vertical de 5x (Figura 53). O segundo modelo digital do terreno foi gerado tambem através do Arc Scene seguindo a rotina topogrid com o intuito de comparação com cenário anterior (Figuras 54 a 57).

101 87 N Figura 53 Modelo Digital do Terreno (TIN) construído para reconstrução das modificações ambientais com exagero vertical de 5x. Sambaquis localizados pelos círculos e testemunhos e outras evidências pelas colunas, ambos em preto.

102 Figura 54 - Visão oblíqua do MDT no formato raster, resultado da operação Topogrid, de leste para oeste, com exagero vertical de 5x. Sambaquis localizados pelos círculos e testemunhos e outras evidências pelas colunas, ambos em preto. 88

103 Figura 55 - Visão oblíqua do MDT de nordeste para sudoeste. 89

104 Figura 56 - Detalhe da visão oblíqua do MDT de nordeste para sudoeste. 90

105 Figura 57 - Detalhe da visão oblíqua do MDT de sul para norte. Cordões litorâneos na porção norte em laranja. 91

106 RECONSTRUÇÕES PALEOAMBIENAIS COM BASE NOS DADOS DE SONDAGENS E DE PALEONÍVEIS MARINHOS 1ª Fase: De a anos cal. AP Registrava a ocorrência de uma laguna alongada por toda a planície costeira da praia do Peró. A ligação com o mar aberto ocorria através do canal de Itajuru, que é a atual desembocadura da laguna de Araruama. O nível do mar neste período encontrava-se um pouco abaixo do atual, isto é, cerca de -0,70 m (Figura 58). Durante este período registrava-se a ocorrência de uma laguna na área da Reserva Tauá, cuja ligação com o mar aberto se dava pelo limite norte dessa depressão litorânea, nas proximidades da praia Rasa. Esta fase é evidenciada por tronco de Laguncularia racemosa datado no testemunho do Peró e depósitos tipicamente lagunares ou estuarinos encontrados no testemunho da Reserva Tauá. 2ª Fase: De a anos cal. AP A a anos AP, a configuração da linha de costa caracterizava-se por uma acentuada reentrância formada pelo estuário do rio Una, onde parte do vale fluvial deste rio e seus tributários teriam sido afogados. Nessas condições, o nível marinho se encontrava entre 0,93m e 2,00 m acima do atual, conforme reconstituição paleoambiental em 3D representada através da Figura 59. São evidências desta fase, conchas encontradas tanto no Portal de Búzios II, bem como no 2 o nível do testemunho Reserva Tauá. Na praia do Peró, o período seguinte ao registro de Laguncularia racemosa (mangues) é marcado pela contínua subida do nível do mar, que ultrapassa o atual próximo aos 6400 anos cal. AP. O cordão litorâneo provavelmente de idade pleistocênica é afogado pelo máximo transgressivo antes de anos A.P. Durante essa fase parte da paleolaguna do Peró é isolada por um cordão litorâneo de orientação nordeste sudoeste. 3ª Fase: De a anos cal. AP Esse período, foi marcado na porção norte da área (localidades de Campos Novos e pântano da Malhada) pelo início da formação dos esporões arenosos e cordões litorâneos decorrentes da ação do transporte de sedimentos induzidos por ondas do quadrante nordeste,

107 93 gerando uma corrente longitudinal no sentido norte - sul. A ação da deriva litorânea de intensa vazão sólida propiciou o início do isolamento dos corpos aquosos de retaguarda até a completa colmatação da área na fase subsequente (Figuras 60 A, B e C). No Peró, o rebaixamento do nível do mar, somado ao aporte sedimentar, definiu a progradação da linha de costa com a formação de cordões regressivos entre e anos cal. AP. 4a Fase: De a anos cal. AP Corresponde à progradação da linha de costa sob condições hidrodinâmicas geradas por ondas do quadrante nordeste. Ao término dessa importante fase de progradação, a linha de costa na região da praia Rasa encontrava-se mais ou menos na posição atual. Nessa fase, a planície costeira estaria quase totalmente formada, com evidências de formações de solos hidromórficos bastante semelhantes aos encontrados nas sondagens obtidas na região de Campos Novos e no Condomínio Portal de Búzios. O clima de ondas proveniente do quadrante nordeste ao encontrar as paleoilhas costeiras, se dissipou, gerando um processo deposicional a sotamar, formando o atual cabo de Búzios através de um tômbolo (Figura 61). 5ª Fase: De anos AP ao presente Sob condições hidrodinâmicas de ondas de nordeste, as areias depositadas nas praias foram remobilizadas pelos ventos do mesmo quadradrante formando o campo de dunas da praia do Peró. O processo de recuo do nível do mar propiciou também o desenvolvimento das dunas frontais das praias de Tucuns, Brava de Búzios, Geribá e Rasa. Em decorrência da progradação da linha de costa em função do processo de sedimentação crescente, as praias passaram da condição de reentrância acentuada para enseada levemente aberta. Essa fase foi marcada pela retomada do processo de dissecação dos pântanos da Malhada e Campos Novos. O rio Una retomou a condição de principal sistema de drenagem, escoando as águas provenientes dos segmentos pântanosos para a praia Rasa, no segmento nordeste da área. Este nível marcou o rebaixamento do nível do mar até a posição atual com a mesma fisiografia da linha de costa visualizada pelas imagens disponíveis (Figura 62).

108 Figura 58- Reconstituição paleoambiental correspondente ao periodo de a anos AP. Os números representam na ordem: 1-testemunho Peró; 2- testemunho Fazenda Cefet; 3- testemunho Pântano da Malhada; 4- testemunho Portal de Búzios; 5- sambaqui IBV4; 6 - mangue atual usado para calibração; e 7- evidências de leques continentais.

109 Figura 59- Reconstituição paleoambiental correspondente ao periodo de a anos AP.

110 Figura 60A Inicio do desenvolvimento dos esporões arenosos isolando a região da Malhada e Campos Novos.

111 Figura 60B Desenvolvimento dos esporões arenosos isolando a região da Malhada e cristas de praia no Peró.

112 Figura 60C Continuação do desenvolvimento dos esporões arenosos que isolaram a região da Malhada e cordões regressivos da praia no Peró.

113 Figura 61 - Reconstrução paleoambiental correspondente ao período de < a >1.976 anos AP.

114 Figura 62- Construção correspondente ao período de < anos AP ao presente.

115 AVALIAÇÃO DAS MODIFICAÇÕES NO POSICIONAMENTO DA LINHA DE PRAIA Através das fotografias aéreas, correspondentes aos mosaicos de 1959 e 1976, verificou-se uma progradação da linha de costa no centro do arco praial da praia do Peró da ordem de 30 m em 27 anos (Figura 63). Figura 63 - Modificação da linha de costa na praia do Peró entre 1959 e 1976 (detalhe no zoom).

116 Entre 1976 e 2003, o comportamento da linha de praia passou a assumir uma tendência distinta em relação ao primeiro período investigado ( ). No centro do arco praial, durante o período entre 1976 e 2003, verificou-se um recuo de linha de praia (retrogradação) na ordem de 30 m (Figura 64). Figura 64 - Comparação das linhas de praia entre 1976 e 2003, mostrando deslocamento em direção ao continente.

117 103 Foram verificadas as áreas acrescidas e os recuos na faixa de praia do Peró, com base em polígonos quantificados, representando a dinâmica sedimentológica do referido ambiente entre os períodos 1959, 1976 e As linhas demarcadas em cada uma das épocas representando o início da vegetação foram avaliadas em dois momentos: 1959, 1976, 1976 e Essas linhas, em suas interseções, geram polígonos que podem ser quantificados e classificados em erosivos ou acrescionais (deposicionais), conforme disposição em relação à linha mais antiga. Os resultados encontrados na análise do primeiro período correspondente a encontram-se na Tabela 17. Tabela 17 - Polígonos resultantes do balanço sedimentar na praia do Peró entre 1959 e Polígonos erosão acresção , , , , , , , , ,41 balanço 6914, , ,51 Os resultados obtidos entre 1976 e 2003, em relação ao processo de erosão e acresção de sedimentos na praia do Peró correspondentes ao segmento sul da área de estudo, encontram-se representados através da tabela 18.

118 Tabela 18 - Polígonos resultantes do balanço sedimentar na praia do Peró entre 1976 até Polígonos acresção erosão 1 582, , , , , , , ,53 balanço 1378, , , PROGNÓSTICO DO RECUO DA LINHA DE COSTA Profundidade de fechamento Conforme equação descrita no do item , os resultados obtidos para as profundidades de fechamento do perfil foram de - 2,79 m e - 12,8 m, tendo como referência, o nível de redução da Marinha. Esses valores foram transportados através da ficha F- 41,referente à estação maregráfica do porto do Forno, Arraial do Cabo de modo aproximado para o nível médio do mar, assumindo - se, respectivamente, -3,46 e -13,5m Geração do TIN (Modelo Digital) da batimetria da praia do Peró As figuras 65 e 66 mostram o resultado da plotagem das curvas batimétricas no ArcMap junto a uma imagem Ikonos.

119 105 Figura 65 - Mapa gerado a partir da fusão da imagem Ikonos com a folha de bordo. Figura 66 Modelo digital gerado a partir da folha de bordo

120 Geração dos contornos a partir do modelo tridimensional A figura 67 mostra um mapa os contornos batimétricos gerados a partir do modelo tridimensional e manipulação das linhas batimétricas para localização das profundidades de fechamento para o segmento costeiro da praia do Peró, a sudeste da área de estudo. As profundidades de fechamento do perfil de praia, conforme modelo proposto encontram-se a 335m e 875m no segmento norte e 150m e 990m no segmento sul. Figura 67 - Mapa de contornos com a sinalização das altimétricas determinadas Recuo da linha de costa A figura 68 apresenta o mapa com o recuo máximo da linha de costa demarcada pela linha de cor vermelha. Através do modelo proposto foi estabelecida também a linha de vegetação definida através da coloração verde, que marca o limite de ação das ondas. Essa representação corresponde a um período de 100 anos conforme estimativas do IPPC (2001)

121 107 para uma situação extrema de 0,86 m. Os valores mais expressivos foram de 49 m para o setor sul e de 43 m para o setor norte da praia do Peró. Figura 68 - Representação(ções) do(s) recuo(s) da linha de costa na praia do Peró, Cabo Frio.

122 8. DISCUSSÕES 8.1 INDICADORES DE VARIAÇÕES DO NÍVEL DO MAR Os indicadores de superfície foram coletados nas praias de Armação dos Búzios e Cabo Frio, com exceção da praia da Prainha, situada em Arraial do Cabo. Encontraram-se incrustações de vermetídeos fixadas nas rochas e outras soltas. Essas últimas foram descartadas por remeterem a dúvidas em relação a um possível transporte, e dessa forma, levarem a falsos paleoníveis. As cracas ocorrem nas localidades das praias de Caravelas e do Forno, nesta última, associada aos vermetídeos (Figura 69). Figura 69 Tetraclitas fossilizadas encontradas na praia de Caravelas. As calibrações dos paleoníveis marinhos foram baseadas na presença de cracas vivas na praia de Caravelas. As variações verticais dos homólogos vivos foram da ordem de 0,4 m, ratificando a margem de erro admitida por Martin et al. (1997). Recentemente, Sibaja- Cordero (2008) também encontrou variação vertical de 0,3 a 0,7m na ilha de Cocos, em Costa Rica. Os vermetídeos vivos, segundo Laborel (1977) e Angulo et al. (2002) não são encontrados na região entre Cabo Frio (RJ) e o extremo sul do Brasil, onde podem ser calibrados através de poliquetas da espécie Phragmatopoma lapidosa, que vivem numa profundidade equivalente. Estes anelídeos também ocorrem em Cabo Frio e Armação dos Búzios (Figura 70).

123 109 Figura 70 Poliquetas da espécie Phragmatopoma lapidosa presentes na praia de José Gonçalves, Armação dos Búzios (RJ). No entanto, essas informações não foram comprovadas através dos trabalhos de campo, pois, de acordo com Breves-Ramos (2009), as investigações na área de estudo mostraram ocorrências desses gastrópodes tanto na região de Cabo Frio como na baía da ilha Grande. Em Cabo Frio, esses indivíduos não formam recifes, ao contrário da baía de ilha Grande (Figuras 71). Dessa forma, poderiam corresponder a uma outra espécie com um comportamento distinto, com uma variação vertical diferente. Logo, os gastrópodes do litoral sul foram escolhidos para o entendimento da distribuição deste indicador. Figura 71 Vermetídeos vivendo de forma isolada na ponta das Emerenças Armação dos Búzios.

124 As ilhas costeiras do Brandão e de Búzios (Figura 72), no litoral sul do estado do Rio de Janeiro, foram visitadas com o objetivo de aferir os posicionamentos dessas espécies, utilizadas como indicadoras de variação do nível do mar. Verificou-se que a exposição às ondas eleva a faixa de vida dessas espécies em até 1,0 (um) metro, corroborando com estudos de Laborel (1977). Na ilha do Brandão, que é mais abrigada, os vermetídeos ocorrem no nível 0,0m, correspondente ao datum Imbituba e na ilha de Búzios, mais exposta, atingindo 1,0m acima do nível atual. Esta diferença levou à adoção de duas margens de erro para esses indicadores, +1m para os pontos expostos e +0,5m para os abrigados. A localização geográfica determinou, então, essas diferenças. Figura 72 Em primeiro plano observa-se o desenvolvimento de recifes de vermetídeos, na ilha de Búzios baía da Ilha Grande, litoral sul do Rio de Janeiro. Os buracos ou tocas de ouriços (bioerosão) serviram para ratificar os paleoníveis determinados através desse trabalho mas, como essas evidências não são datáveis, devem sempre complementar outras informações datáveis. Os bancos de conchas foram utilizados em diversos estudos para determinação de paleoníveis marinhos. Na área de estudo, 4 (quatro) registros de coquinas foram encontrados, no entanto, somente 2 (dois) foram utilizados como referência de variação do nível mar. O primeiro registro, identificado por Castro (2006) situa-se a uma profundidade de 0,50 m e o segundo no condomínio Portal de Búzios (Campos Novos) a 0,60 m de profundidade. Em ambos os registros o material encontra-se em posição de vida atestando uma condição de baixa energia típica de ambiente lagunar ou estuarino (Figura 73).

125 111 Figura 73 Coquina com matriz areno-lamosa do Condomínio Portal de Búzios, situada a 0,93m acima do nível do mar atual com valvas articuladas em posição de vida. Nos demais registros (testemunho praia do Peró e segundo nível de conchas do pântano da Malhada), as valvas estavam fragmentadas, evidenciando transporte dos moluscos. Castro et al. (2004) dataram o primeiro nível do pântano da Malhada, com uma idade de anos A.P, que foi relacionando ao Máximo Transgressivo Holocênico. Bernardes (2008) datou o segundo nível de conchas do pântano da Malhada atribuindo uma idade de /-110 anos cal. A.P., e um registro na localidade denominada pântano do Trimumu com idade de /- 80 anos A.P. (Figura 74). Figura74 Banco de conchas do pântano do Trimumu, Cabo Frio (RJ). Porém, nesses trabalhos, não foi executado nenhum levantamento topográfico para aferição das altitudes das evidências e as idades obtidas foram colocadas sobre curvas já existentes.

126 Ressalta-se a importância dos artigos de Martin et al. (1988) e Angulo (2002), que desenvolveram trabalhos focados na determinação de paleoníveis utilizando informações obtidas em depósitos de coquinas. Os autores apresentaram concepções distintas quanto à utilização desses bioindicadores. Martin et al. (op cit), mostraram duas margens de erro decorrentes dos tipos de coquinas e das matrizes associadas. Angulo (2002) informa que as conchas inferem apenas que o paleonível foi maior que um determinado valor. Fato interessante é que, no mesmo trabalho, o autor classifica os bancos de conchas como indicadores simples, mas na sequência, informa que todos os seus trabalhos devem ser revistos e reinterpretados. No presente trabalho, a coquina do Condomínio Portal de Búzios encontra-se bem na borda de uma depressão e então foi adotada uma margem de erro de 1,0 + 0,2 m, referente à oscilação do paleonível médio dentro do intervalo de 1,0 m somado à espessura do depósito de 0,2 m (Figura 75). Figura 75 Seta em azul mostrando a declividade do embasamento cristalino delimitador do Pântano onde ocorrem as conchas do condomínio Portal de Búzios. Ao fundo ocorre a área deprimida com depósito de coquina. No pântano da Malhada, foi admitida apenas uma posição acima do valor determinado, (0,30m), em função da falta de um indicador, que controlasse o limite superior do paleonível. Os indicadores geológicos, como rochas de praia, não foram utilizados nesse trabalho, embora ocorram em alguns pontos da área estudada. Castro & Suguio (2009) publicaram trabalho enfocando o posicionamento das rochas de praia na ilha do Cabo Frio, onde teriam sido encontrados dois níveis emersos e dois submersos. Os níveis emersos se

127 113 encontram no zero atual e a 1,0 m acima. Os submersos se encontram às profundidades de - 2,5 e - 4,0 m, respectivamente. 8.2 EVOLUÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Evolução da área Pântano da Malhada Peró Através de 3 (três) sondagens em diferentes locais foi possível estabelecer a evolução paleoambiental holocênica da área constituída pela Reserva Tauá, Praia do Peró e Fazenda CEFET, com idades calibradas dos registros plotadas na figura Concha 1 Tauá Concha 2 Tauá Solo 1 Turfa Topo Turfa Base Solo 2 Concha Peró Tronco Figura 76 - Triângulos referem-se a intervalos datados no testemunho do pântano da Malhada e quadrados aos datados no testemunho da Praia do Peró. No testemunho da Reserva Tauá foram datadas seis amostras, duas de solos orgânicos, topo e base de depósito de turfa e duas de conchas. O testemunho da Praia Peró apresentou dois níveis datáveis. Por volta de anos cal. A.P., um manguezal ocupava a região do Pântano da Malhada. Logo acima desse registro, ocorre uma turfeira com 20 cm de espessura, mostrando uma fase de emersão da área entre anos cal. A.P. Tal mudança ambiental teria ocorrido em decorrência do rebaixamento do nível relativo do mar e o consequente desenvolvimento de cordões litorâneos. O desenvolvimento dessas feições morfológicas foi favorecido pela presença de deriva litorânea de norte para sul, gerada por ondas de nordeste, como mostra a figura 77. Outra possibilidade seria através do rebaixamento eustático do nível absoluto do mar.

128 Figura 77 Representação dos trens de ondas presentes na área de estudo.

129 115 A fase seguinte mostra submersão da área com a instalação de uma laguna que se estabeleceu entre a anos cal AP. No depósito desta laguna foram datados três níveis: solo orgânico e duas amostras de conchas. O nível menos espesso datado em anos cal A.P., foi interpretado como de um canal de maré. É sugerida a presença de uma laguna mais profunda em relação ao nível acima de anos cal A.P. Esta laguna, instalada na região da Malhada, registra o primeiro momento de interseção entre este testemunho e o registro obtido na Praia do Peró. Os dados obtidos do tronco carbonizado forneceram uma idade de anos cal A.P, que seria de Laguncularia racemosa (Combretaceae) encontrada a -0,10 m do nível médio do mar atual. A datação sugere a existência de um manguezal em condição de nível do mar próximo ao atual, pois a amplitude de maré regional é de aproximadamente 1,0 m. A posição da linha de costa da Praia do Peró seria diferente da atual, pois adentrava ao mar. Scheel-Ybert (2000) também encontrou evidências de manguezais nas margens do canal de Itajuru, Cabo Frio, entre anos cal A.P., porém neste intervalo de tempo, o nível do mar já se encontrava numa posição acima da atual. Essa constatação aproxima-se das curvas de variação do nível do mar para vários pontos do litoral brasileiro para o intervalo anos A.P (nível do mar próximo ao zero atual), principalmente nas regiões de Santos, Cananéia - Iguape, Paranaguá e Itajaí - Laguna (Suguio, 1999). O nível de conchas do testemunho Praia do Peró apresentou valvas inteiras e quebradas, de diferentes tamanhos, associado a areias com seleção moderada, bem diferente do restante do testemunho caracterizado por areias bem a muito bem selecionadas. O registro foi interpretado como um depósito resultante de um evento de alta energia, provavelmente associado a ondas de tempestade (swell). No intervalo compreendido entre anos cal AP, segundo a idade do nível de conchas, teria ocorrido a deposição do leque de sobrelavagem (overwash fan) no interior da planície costeira, quando o nível do mar estava a aproximadamente 1,0-1,5m acima do atual, com ação de ondas a 570 m da linha de praia. Segundo Davies (1992), os depósitos situados à retaguarda dos cordões litorâneos são preservados com mais facilidade, como os depósitos de leques de sobrelavagem, lagunares e de manguezais, pelo soterramento dos registros. No nível de conchas obtidas próximo à Praia do Peró, ocorre predomínio da espécie Anomalocardia brasiliana, cujos ambientes característicos são fundos arenosos e lodosos de águas rasas. Pela localização à retaguarda de um paleocordão litorâneo, condições topográficas planas e proximidade da linha de praia, este registro pode ser interpretado como

130 de um leque de sobrelavagem. Abaixo do nível de concha, as areias intercaladas por solos, que representa um cenário constituído por dunas capeadas por vegetação rasteira. O terceiro testemunho foi obtido na Fazenda CEFET, que atingiu mais de 3,5m de profundidade. O material perfurado não apresentou vestígios de matéria orgânica ou carbonato de cálcio. No entanto, as informações contidas no registro sedimentar serviram para a interpretação de uma possível conexão lagunar ou estuarina entre o Pântano da Malhada e a Praia do Peró. Martin et al (1997) e Castro et al (2006) demonstraram que o Pântano da Malhada estava ligado ao mar através da Praia do Peró numa condição de nível do mar mais alto que o atual, coincidindo com o máximo holocênico, mas este fato não foi comprovado através deste trabalho. O ponto inicial utilizado para reconstrução foi o esquema elaborado para o trecho da Praia do Peró idealizado por Turq et al. (1999), onde um cordão pleistocênico aparece próximo ao atual cordão frontal. O contato da Praia do Peró com a região deprimida do Pântano da Malhada aparece nessa representação. Como foi dito anteriormente, o testemunho Fazenda CEFET não apresenta esta possibilidade, que é confirmada pelo mapa geológico regional exibido na Figura.78 Esses dados somados à análise geomorfológica da região e ao modelo digital do terreno da área reforçam a não ocorrência dessa passagem durante o período de tempo aqui estudado. Praia do Peró N 5Km Figura 78 - Trecho do mapa geológico do estado do Rio de Janeiro (Modificado de Silva & Cunha, 2001).

131 117 Como no período de existência do manguezal, o nível do mar estava mais baixo que o atual, levantou-se a hipotese da linha de costa da época estar mais afastada do continente. A curva batimétrica mais próxima da praia atual, ancorada pelos dois promontórios, representou a paleolinha de costa no período. A fase seguinte representou a formação do cordão litorâneo mais distal da praia atual formado durante o máximo holocênico. O referido cordão isolou o embaíamento do Peró, levando à completa ressecação. As outras fases consistiram na formação de cordões regressivos até o nível atual. Em alguns trechos ficaram preservados leques de sobrelavagem, como aquele encontrado no testemunho praia do Peró Evolução da região de Campos Novos Os trabalhos mais antigos de grande relevância sobre esta área são os de Sant Ana (1975) e Brito & Carvalho (1978). O primeiro, consistiu em detalhado levantamento geomorfológico da área de Barra de São João e Morro de São João. Neste trabalho as cristas de praia foram mapeadas, mostrando as paleolinhas de costa. Alguns truncamentos denunciando a inversão no sentido da deriva litorânea aparecem mapeados. As falésias mortas também foram representadas, assim como as baixadas da Malhada e Campos Novos. O segundo trabalho apresentou valiosas informações sobre depósitos de conchas presentes na extensa planície flúvio-marinha. Suas identificações permitiram distinguir ambientes deposicionais durante a evolução geológica da área. As variações do nível do mar aliadas às oscilações no aporte sedimentar controlaram as modificações ambientais da região. Essas subidas do nível do mar são, localmente, mais perceptíveis ou mascaradas com alterações no suprimento de sedimentos. Modificações no sentido da deriva litorânea levaram a avanços e recuos do mar num determinado segmento do litoral, a partir da vazão sólida, que deixou de chegar nesse ponto, ocasionando uma incursão marinha ou regressão, tendo, por fim, retrogradação ou progradação da linha de costa. Na enseada onde está instalado o paleoestuário em questão, deságuam os rios: Una, São João e das Ostras. Suas descargas contribuíram para a formação da atual planície costeira dividida entre os municípios de Casemiro de Abreu, Rio das Ostras e Cabo Frio através da distribuição do material proveniente, ora para norte ora para sul, caracterizando uma situação acrescional ou erosivo nos pontos a barlamar e a sotamar das desembocaduras desses rios. Martin et al. (1997) apresentaram um modelo evolutivo para a região da foz do Paraíba do Sul. Nele, as

132 alternâncias no sentido das correntes somadas às sobrelevações marinhas determinam a morfologia da linha de costa atual com fases erosivas e de assoreamento a sul e a norte desse rio. Martin et al. (op cit) conseguiram visualizar os contatos erosivos dos cordões holocênicos, presentes na planície costeira, mostrando as inversões no sentido da deriva litorânea. Para a área de estudo, a utilização das fotografias aéreas de 1965 (USAF), pertencentes ao acervo do CPRM- Serviço Geológico do Brasil, permitiram editar parcialmente os cordões, não sendo possível visualizar essas alterações na circulação de correntes costeiras e, consequentemente, mostrar essas alterações na distribuição dos sedimentos fluviais ao longo desse extenso arco praial. Esses indicadores geológicosmorfológicos determinaram o fim do contato do mar com a região de Campos Novos primeiramente, e na sequência, a conexão com o pântano da Malhada. Segundo datação do depósito de conchas, realizada por Bernardes (2008), no período entre anos cal A.P., a região apresentava certa influência marinha. Esse período coincidiu com o afogamento do Pântano da Malhada. Os indicadores geomorfológicos (topografia), as análises de fácies sedimentares e as identificações de espécies de conchas sugerem, para este intervalo de tempo a presença de um estuário. Como a boca do furo do testemunho obtido por Bernardes (op cit) encontrava-se a 1,18 m acima do nível médio do mar atual e o banco de conchas a 0,80 m de profundidade, os bioindicadores mostram que esse paleonível encontrava-se no mínimo a 0,38 m acima do atual, ou seja, >0,38 m. A figura 79 mostra outros dois pontos com informações relevantes à compreensão da extensão do paleoestuário de Campos Novos.

133 119 Figura 79 - Pontos de interesse na região de Campos Novos. No ponto II, conforme mapa da figura 78, ocorrem conchas de moluscos a 5 km da atual linha de costa da Praia Rasa. Sondagem a trado realizada no local cujo topo se encontra a 1,19 m acima do nível do mar, buscou obter registros de conchas com o intuito de se estabelecer uma correlação com o banco de conchas do condomínio Portal de Búzios II e o trabalho de Bernardes (2008). Porém a amostragem que atingiu a profundidade de 3,0 m não alcançou o referido nível, embora as valvas estivessem presentes como material dragado em córrego adjacente. No terceiro ponto, constituído pelo testemunho Portal de Búzios I com o topo a 1,98 m acima do mar atual não foram identificadas evidências marinhas. A presença de areias claras bastante angulosas, ausência de matéria orgânica e fragmentos de conchas sugerem ação de fluxo trativo próximo da área fonte. Esst constatação permitiu estabelecer um intervalo entre 0,38m - 1,98 m para o nível do mar entre anos cal A.P. Após esse intervalo de tempo, o nível do mar foi descendo até a posição atual, não ocorrendo evidências de outras oscilações nesse domínio litorâneo entre Cabo Frio e Búzios. É provável que o aporte sedimentar decorrente da deriva litorânea de norte - sul tenha contribuído com o processo de construção da planície costeira e ressecação da referida área. Outra possibilidade foi a descida contínua do nível do mar, independente da taxa de sedimentação. Ikeda (1964, in

134 Suguio, 1999) estabeleceu relação VM (velocidade de subida do nível do mar) x VS (velocidade de sedimentação) expondo três situações para o sentido migratório do posicionamento da linha de praia: 1 ) VM maior que VS, resultará em uma transgressão, com uma migração da praia no sentido do continente; 2) VM aproximadamente igual à VS representará certa estabilidade da mesma; e 3) VM menor que VS ocasionará uma regressão, com uma progradação da linha de costa. Para o intervalo de tempo considerado, a terceira possibilidade é compatível com os resultados encontrados nesses pontos. Resultados obtidos através dos diversos indicadores estudados sugerem para a região de Cabo Frio e Armação dos Búzios um nível do mar não superior a 2,0-2,5m nos últimos anos. Essa informação corrobora dados obtidos através de levantamentos de vermetídeos e paleocracas que não atingiram cotas superiores a 2,5 m. Essas cotas podem corresponder a paleonível(s) de 2,0 m, ou menos, devido ao fato do indicador apresentar margem de erro entre 0,5 (áreas abrigadas) e 1,0 m (em áreas expostas a ação de ondas). No período entre e anos cal A. P., os primeiros cordões litorâneos já tinham sido instalados ao norte da área, marcada pelo divisor da depressão do Pântano da Malhada e a área de Campos Novos (Figuras 60 A, B e C). Essa constatação corrobora dados também de dois sambaquis localizados sobre os paleocordões denominados IBVI e IBVII (Barbosa-Guimarães, 2001). Essa fase de nível do mar mostrou que os ventos de nordeste já atuavam na região, permitindo de certa forma, a construção dos cordões litorâneos e o isolamento das paleolagunas de Campos Novos e Malhada. No trecho de Campos Novos, as amostras coletadas permitiram determinar dois grupos de fácies continentais e lagunares. No Condomínio Portal Búzios I, foram identificados depósitos quaternários continentais sem nenhuma influencia marinha. Na porção sul, um sambaqui (São José) ajuda a estabelecer o contorno da faixa continentalizada, sofrendo a influência apenas do nível freático. Depósitos qaternários marinhos e lagunares, encontram-se na área do condomínio Portal Búzios II, com conchas de proveniência marinha durante o período de anos cal A.P. Este ambiente marinho se estendeu, segundo as evidências apresentadas por Bernardes (op cit), até anos cal AP., com a interrupção do contato com o mar. A figura 80 mostra as relações temporais das evidências aqui discutidas com os demais indicadores.

135 Concha 1 Tauá Concha 2 Tauá Solo 1 Turfa Topo Turfa Base Solo 2 Concha Peró Tronco Campos Novos Portal de Búzios II Figura 80 - Relação temporal das evidências da região de Campos Novos e Portal de Búzios com os demais indicadores 8.3 GEOCRONOLOGIA Bernardes (2008) publicou o trabalho mais recente na região do Pântano da Malhada e Campos Novos, após duas campanhas de sondagens. A primeira, na área da Reserva Tauá, também realizada no presente estudo, já a segunda, no pântano do Trimumu. Dos cinco níveis de conchas encontrados, apenas dois foram datados pelo autor. O primeiro nível já havia sido datado por Castro et al. (2006) na área da Reserva Tauá, e repetido no presente trabalho, quando foram encontradas as idades de /- 110 e /- 55 anos A.P, respectivamente. Esses resultados foram satisfatórios em função das diferenças mínimas nas idades encontradas, que confirmaram a segurança as datações realizadas no Head of Radiation Hygienic Monitoring Laboratory (Ucrânia). As diferenças entre as informações contidas nos resultados dos laboratórios Beta Analytic e Head of Radiation Hygienic Monitoring laboratory são as razões entre os isótopos do carbono, que não são realizadas em Kiev. Nas amostras datadas por Bernardes (op cit) foram encontradas as seguintes idades convencionais; para o segundo nível de conchas da região da Malhada foi encontrada a idade convencional de /-80. Já para o pântano do Trimumu, para o banco de conchas, a idade é de / O segundo nível de conchas da Malhada foi datado no presente trabalho e por Bernardes (op cit). Embora exista uma grande interseção entre os períodos encontrados, a margem de erro e a idade convencional definidas pelo laboratório da Argentina (LATYR) permitiram um espaço de tempo ainda maior para a provável idade da referida amostra.

136 8.4 CURVA DE VARIAÇÃO DO NÍVEL DO MAR O trabalho mais antigo, contendo flutuações do nível do mar representadas em uma curva, aparece em Martin et al. (1997), referente ao setor situado entre Angra dos Reis e Paraty. Segundo Martin (op cit), 17 (dezessete) reconstruções não foram suficientes para delinear uma curva completa. O período entre A.P. (não calibrado) até o presente foi o mais bem definido com nível do mar próximo de 2,0 m. Foram reconhecidos dois outros picos positivos, um levemente superior a 3,0 (três)m entre e anos A.P. (não calibrado) e outro cerca de 4,8m com aproximadamente AP. Para o segmento costeiro de orientação oeste leste, Calheiros (2006, apud Castro, 2009) elaboraram um esboço de curva de variação do nível médio do mar muito similar às curvas obtidas por Martin et al (1997) para a região da planície costeira de Jacarepaguá Rio de Janeiro. No segmento costeiro estudado de orientação nordeste sudoeste não existem trabalhos relacionados à construção de curvas enfocando paleoníveis marinhos. Como a curva aqui proposta foi construída através de diversos indicadores, a precisão das evidencias é distinta. No caso dos bancos de conchas encontrados, os paleoníveis não são determinados diretamente, mostrando na maioria dos casos que este se encontrava acima de um valor predeterminado. O intervalo de tempo mais crítico relacionado ao máximo transgressivo foi ocupado pelas valvas articuladas de bivalves que não determinam diretamente o paleonível marinho. Os vermetídeos ou cracas que permitem determinar os paleoníveis de forma mais confiável, não foram encontrados durante o máximo transgressivo na área de estudo. Laborel (1977) levantou a hipótese da inibição do desenvolvimento dos vermetídeos ser causada dentre outros fatores pela temperatura da água. Moreno (2009) mostrou a distribuição dos vermetídeos ao longo do litoral do estado do Rio de Janeiro. Nesse trabalho, a autora estabeleceu uma relação entre temperatura da água e distribuição dos gastrópodes (Figura 81). As médias de temperatura da superfície do mar de Angra dos Reis e Cabo Frio são bastantes distintas, principalmente com a permanência dos ventos de nordeste que fortalecem a ressurgência, fazendo a temperatura das águas atingirem até 15 C. Nessas localidades, esses indivíduos apresentam comportamentos diferentes. Em Angra dos Reis, os vermetídeos formam recifes por todos os costões rochosos, enquanto que na região de Cabo Frio - Armação dos Búzios, eles vivem de forma isolada.

137 123 Figura 81 Distribuição das temperaturas da superfície do mar nos trechos de Angra dos Reis e Cabo Frio- Armação dos Búzios. Fonte: Moreno (2009). Oliveira (2008) concluiu em trabalho realizado sobre paleorressurgência de Cabo Frio que, no período entre e 4.600, esse fenômeno estava enfraquecido, principalmente entre 5700 e Dessa forma, a comparação da distribuição atual dos vermetídeos vivos com seus registros fósseis não serviram para explicar a ausência desses indicadores no período mais discutido nos estudos sobre as variações do nível do mar no litoral brasileiro. A temperatura da agua não é, então, o único inibidor do desenvolvimento desses indivíduos, devendo existir outros fatores ambientais de grande importância alterando as condições ecológicas. Kneip (2004) mostrou que alguns resultados na determinação de paleoníveis a partir da utilização de tubos de vermetídeos no litoral de Santa Catarina apresentaram problemas. Amostras contemporâneas apresentaram desníveis de 1,25m. O autor descartou uma eventual contaminação que justificasse essas discrepâncias, sugerindo como explicação o erro na adoção da margem de erro de 0,5m que talvez não fosse adequada, embora utilizada por diversos autores que estudam as variações do nível do mar no Brasil. Duas possíveis razões foram levantadas para justificar a diminuição da precisão na determinação da faixa de vida dos organismos que foram utilizados: 1- o limite superior dos restos fósseis de vermetídeos,

138 usado como indicador de paleonível, pode não corresponder ao limite superior da formação original, enquanto o animal estava vivo; 2- uso de outra espécie para entendimento da variação vertical do indicador; e 3 mudanças nas características hidrodinâmicas da costa desde o tempo de vida dos vermetídeos. Os homólogos vivos dos vermetídeos e das paleocracas tiveram suas altitudes calculadas na região dos Lagos e em Angra dos Reis. Os gastrópodes aparecem isolados em poças de maré por toda a área de estudo, não formando em nenhum momento recifes como aqueles preservados. Dessa forma, como não havia a certeza de que estes representavam à mesma espécie dos bioindicadores encontrados e se ocupavam a mesma faixa de vida dos construtores recifais preservados, optou-se por fazer a calibração dos mesmos no litoral de Angra dos Reis, onde ocorrem em praticamente todas as ilhas. Nas áreas abrigadas, eles ocupam o nível médio do mar (0,0m) e nas áreas expostas a ação de ondas, chegam a 1,0m de altitude. Essa variação já havia sido sugerida por Laborel (1977) e ratificada no presente estudo. As cracas, embora não tenham sido encontradas com a mesma freqüência que os vermetídeos parecem possuir uma variação vertical bem mais estreita. Acharam-se desde o nível 0,0m até os 0,20cm, chegando-se à possibilidade de que este indicador seja até mais preciso que os gastrópodes. Dominguez et al. (1990) classificaram os indicadores quanto ao grau de certeza em relação a seu posicionamento no espaço: o primeiro grupo é representado pelos registros que não dão informações precisas quanto ao posicionamento. Nele estão inclusos os corais, algas calcárias, conchas de moluscos em bancos de arenitos e em sedimentos arenosos. Já o segundo grupo fornece informações quanto ao posicionamento com precisão centimétrica. A identificação dos setores do ambiente praial correspondentes à localização dos bancos de conchas ajudaram na definição da determinação do paleonível embora seu limite superior não tenha sido encontrado. Os bancos de conchas de valvas com diferentes graus de preservação (valvas desarticuladas, quebradas e articuladas) com matriz arenosa foram interpretados como praia de laguna (ou estuarina), pela observação das praias atuais que proporcionam regime de fluxo condizente com o registro encontrado. Bancos de conchas com matrizes compostas por materiais finos ou lama arenosa foram interpretados como próximos a antepraias de lagunas. Essas informações, somadas à distância das bordas, delimitadas pela geomorfologia local, permitiu a acresção da margem de erro de 1,0 m +/ - 0,2 m no primeiro indicador. Para o segundo, assumiu-se apenas que o paleonível estaria acima do ponto de ocorrência (banco de conchas do Pântano da Malhada). Esses valores foram superestimados, mas continuam não

139 125 proporcionando um paleonível confiável, embora, se analisado como um todo, seja mais sensato que utilizar dados de outros trabalhos para informação das altitudes pretéritas da superfície média do mar para o período. O valor adotado para a primeira margem de erro foi porque o nível médio do mar passaria pela antepraia da laguna, que numa região de micromaré, não excederia 1,0 m. No caso dos bancos interpretados como de antepraias de lagunas, se estiverem indicando a média das marés mais baixas, estariam a 0,67 m abaixo do nível médio conforme informação da ficha da estação maregráfica mais próxima da área de estudo (porto do Forno Arraial do Cabo). Como não existe a certeza da paleobatimetria original, a esse valor foi então, apenas informado para esta evidência, paleonível superior a este ponto. O gráfico da curva de variação do nível médio do mar foi construído através do programa Excel que apresenta a possibilidade de manusear a margem de erro para cada indicador, ao invés de se assumir um único valor para todos os pontos. A localização geográfica, que determina uma maior ou menor exposição dos vermetídeos à ação das ondas, definiu as margens de erro para os vermetídeos e cracas. Após essa etapa, foi plotada a linha de tendência através da opção polinômio de quarto grau após diversos testes com todas as possibilidades no programa. O máximo aqui representado não atingiu os 3m acima do nível médio atual. Algumas diferenças que podem ser levantadas são: diferenças na forma da determinação das cotas, o zero (datum vertical) adotado, a precisão e a forma de calibração. A informação da inexistência de vermetídeos vivos ao sul de Cabo Frio (RJ) divulgada por Laborel e Angulo (op cit), deveria ter sido ratificada com especialistas em ecologia de costões, que estariam mais habilitados a comentar o tema. Fato de grande relevância seria a redução da ocorrência desses indivíduos por causa da temperatura mais baixa da superfície do mar que em Cabo Frio, Arraial do Cabo e Armação dos Búzios devido a ressurgência que pode aparecer como inibidor do boom desses organismos sésseis. Nomeou-se a representação de curva média de variação do nível do mar e não, simplesmente curva de variação do nível do mar devido ao fato do número reduzido de tipos de indicadores utilizados, segundo critérios de Martin et al (1988).

140 8.5 MUDANÇAS NO POSICIONAMENTO DA PRAIA Entre 1959 e 1976, a faixa de areia apresentou um engordamento de aproximadamente 30 m no ponto mais expressivo. O deslocamento final da linha praia, no sentido do oceano, pode ser explicado por um maior aporte sedimentar induzido por ondas e uma menor retirada de sedimentos da face de praia pelos ventos de nordeste. Verificou-se um recuo máximo da linha de costa de 30 m no centro do arco, que somados a outros trechos, configurou uma fase erosiva no período entre 1976 e Esse déficit no balanço sedimentar pode ter sido causado por uma série de fatores, dentre eles, uma maior incidência de ressacas e a ação dos ventos de nordeste com maior poder de remobilização de sedimentos rumo ao continente (Figura 82). Oceano Atlântico Figura 82 - Sedimentos deslocam-se da praia rumo a planície costeira formando as dunas. Fonte: Dias et al.,2007. Castro (2006) mostrou que os ventos de nordeste que atuam sobre a superfície da praia em condição de maré baixa e tem um papel fundamental no posicionamento da linha de praia. Ventos com velocidades maiores que 5 m/s agem como agentes erosivos, enquanto que ventos com velocidades menores não apresentam competência para remobilizar sedimentos de praia rumo ao interior. Triverio (2009) investigando as variações da linha de costa da praia de Geribá, no município de Armação dos Búzios, Rio de Janeiro, encontrou resultados similares com engordamento da faixa de areia entre 1959 e 1988 e erosão no período entre 1988 e 2004.

141 127 Neste estudo foram utilizadas fotografias aéreas e imagens de satélites em escalas compatíveis Resolução e correção geométrica Para Anders & Byrnes (1991) e Crowell et al. (1991), uma fonte de erro frequente é derivada da utilização de fotografias aéreas para esse tipo de interpretação, quando não são levadas em consideração suas distorções, assim como os erros decorrentes da digitalização das mesmas. Quanto à digitalização, o material foi escaneado com resolução de 300 dpi, sem compressão para que não se perdesse a resolução e ocorresse o comprometimento do trabalho. Após essa etapa, foram verificadas as resoluções espaciais em função do valor de dpi e escala da fotografia para confirmação da viabilidade da utilização da imagem. Em relação às distorções presentes em fotografias aéreas, segundo Loch (2000), há três possibilidades para a correção geométrica de imagens, que são utilizadas conforme a aplicação: registro, georreferenciamento e ortorretificação de imagens. No presente trabalho, a correção foi feita através do georreferenciamento, onde foram designadas coordenadas para os pixels da imagem através de um modelo de correção geométrica, onde os pontos de controle no terreno (Ground Control Point GCP) eram comuns à imagem e a um mapa (a base), os quais definiram os valores de coordenadas para aqueles pontos na imagem que assumiram a geometria e projeção da base. Tal procedimento, porém, de acordo com Pohl (1996, in Loch, 2000) não retifica as distorções do relevo, pois, para que isto ocorresse, seriam necessárias informações sobre altitudes terrestres. O georreferenciamento, no entanto, foi suficiente para correção das distorções, pois, conforme Toutin & Cheng (2000), o método polinomial simples é um método de correção de imagens bastante simples e suficiente para corrigir distorções planimétricas básicas nas proximidades dos pontos de controle. Uma vez que, este método não leva em consideração a elevação do terreno, está limitado a áreas pequenas e planas. No trabalho, como se tratava de uma área reduzida sem grandes desníveis topográficos, tal procedimento, somado à transformação polinomial, presente no Arc Gis foram suficientes para tais correções e, portanto, para serem comparadas entre si. Para as imagens de 1959, foram identificados 42 pontos em comum, em relação à base. Já para as fotografias de 1976, foram identificados 27 pontos. O número de pontos de controle para os georreferenciamentos das fotografias permitiu a utilização do polinômio de terceiro grau que devem ter um mínimo de 11 pontos.

142 8.5.2 Escolha do indicador para interpretação da migração da praia O indicador para investigação das oscilações no posicionamento da linha de costa adotado no presente estudo apresenta variação espacial menor do que a linha d água, escolhida pelos autores citados anteriormente. Esta depende do conhecimento do nível da maré na hora do voo, da declividade da praia e, caso seja usado o DGPS, deve-se ter um controle das mudanças da maré ao longo da aquisição dos dados do posicionamento da linha. Uma dificuldade durante a interpretação das imagens foi a descontinuidade em alguns trechos, da linha de vegetação. Este problema foi minimizado por diversas visitas à área, onde foi constatado que as linhas de vegetação e os topos dos cordões, às vezes, se confundem na praia do Peró, sendo, então, substituídos na ausência daquelas Precisão cartográfica A escala utilizada foi a menor entre as imagens disponíveis, para que só houvesse reduções das representações. Os mapas foram feitos na escala de 1:20.000, mantendo-se a mesma escala das fotografias de 1959 e 1976, fazendo-se apenas alteração (redução) no mosaico ortoforretificado de 2003 (com escala inicial de 1/10.000). O erro gráfico tolerado para essa escala de 1/ é de 4m. Como as variações dos posicionamentos da linha de vegetação passaram dos 10 m e o registro da paleopraia dista mais de 500 m da atual, em consonância com a utilização da escala gráfica não houve problema na elaboração dos mapas temáticos, sendo, portanto, respeitadas as Instruções Reguladoras das Normas Técnicas da Cartografia Nacional (CONCAR, 1984). 8.6 PROGNÓSTICO DO RECUO DA LINHA DE COSTA Os recuos encontrados seguiram as três tendências de sobrelevação do nível do mar previstas pelo IPCC (Church et al., 2001). Através de interpretações de fotografias aéreas realizadas por Dias et al. (2009a) foi verificado que os comportamentos das variações da linha de costa (VLC) na Praia do Peró eram distintos no setor norte e no setor sul. Dessa forma, em todos os prognósticos foram feitos cálculos para ambos os setores do arco da praia para que as representações contemplassem a dinâmica costeira de maneira menos generalista. Graficamente não foi possível representar todas as linhas com as futuras posições da VLC

143 129 numa escala de 1:12.500, embora a precisão cartográfica da imagem Ikonos utilizada como fundo fosse possível. Isso porque seria gerado um mapa com excesso de informações, que não levariam a grandes avaliações a partir de interpretações apenas visuais. Foi, então, editada a linha do máximo recuo com uma variação de 48 m no setor norte e 43 m no setor sul resultante de uma subida de ordem de 0,86m do nível do mar com profundidade de fechamento de -13,5m. Os dados disponíveis não permitiram a utilização da equação de Birkemeier (1985) para comparação dos valores de profundidade de fechamento.todos os impactos negativos, de acordo com a configuração atual do espaço costeiro, estariam concentrados no setor sul devido ao fato de todas as construções, como arruamentos, calçadão, pousadas e condomínios estarem presentes nesse segmento do arco. Os impactos decorrentes do recuo seriam desde a redução da faixa de areia, como vem acontecendo em outros pontos da região dos lagos, como em Rio das Ostras (menor recuo) até a destruição da área urbanizada citada anteriormente, máximo recuo da lina de costa (Figura 83). Figura 83 Vista da faixa de areia da Praia do Peró com calçadão, quiosques, pousadas e residências. Pereira (2008) já havia monitorado o setor sul (frontal a área edificada) através de perfis de praia, constatando a fragilidade do ambiente sedimentar da praia do Peró. Completou o mesmo autor, informando que os processos erosivos estão associados, também, à ocorrência de eventos extremos diante da ausência de dunas alimentadoras, retiradas para uso e ocupação para esse trecho no mesmo. Os seus valores encontrados para altura significativa e período levam a uma profundidade de fechamento situada no intervalo definido pela presente metodologia. Dias et al. (2009a) ratificaram a vulnerabilidade da mesma praia a partir da interpretação de fotografias aéreas de datas diferentes. Foram verificados períodos de acresção entre 1959 e 1976 e de erosão entre 1976 e 2003, mostrando a mutabilidade do ambiente e a complexidade da combinação dos fatores envolvidos na construção desse sistema parálico. Porém, o déficit foi mais significativo que o seu engordamento, levantandose a importância da monitoração da área.

144 9. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES De acordo com objetivos propostos e resultados obtidos, chegaram-se as seguintes conclusões e recomendações sobre as variações relativas do nível do mar e a evolução paleoambiental da planície costeira da região de Cabo Frio e Búzios, Estado do Rio de Janeiro: 9.1. Reconstruções paleoambientais Os indicadores de subsupefície, caracterizados por bancos de conchas e madeiras de espécies de mangue indicaram que antes do máximo transgressivo holocênico, vários segmentos da área de estudo, entre eles, o Pântano da Malhada e Praia do Peró se encontravam submersos; Entre todos os indicadores utilizados, os vermetídeos e as cracas fósseis foram os mais eficientes para a determinação de paleoniveis. Tal fato deve-se a estreita variação vertical desses indicadores na faixa de intermarés, mas com variação de até 1,0 m; As altitudes das marcas de ouriços, também efetuadas nesse estudo, situam-se no mesmo intervalo dos demais indicadores de variação do nível do mar. O nível mais alto de 2,44m está relacionado com o Máximo Holocênico e o mais baixo de 0,82m relaciona-se com a descida do nível do mar posterior aos anos cal A.P. encontrados na evidência mais recente; A curva de variacão do nível do mar a partir da utilização de 12 amostras constituídas de vermetídeos, madeira, craca e concha ultrapassou o zero atual por volta de anos cal. A.P. Os resultados obtidos sugerem uma transgressão máxima de aproximadamente 2,5 m por volta de anos cal. A.P. Posteriormente registrou-se regressão marinha até 1976 anos cal. A.P. Durante esse período, o nível do mar encontrava-se a aproximadamente 1,37 m, revelado por fragmento de incrustação de vermetídeos presente na praia do Forno em Armação dos Búzios; A técnica do DGPS geodésico utilizada permitiu redução de erros decorrentes dos levantamentos das altitudes das evidências e dos

145 131 homólogos vivos. Tal fato deve-se a eficiência dos rastreadores associada ao processamento das informações passando a assumir como referência o zero atual (nível médio do mar). Trabalhos desenvolvidos por Martin et al (1997) e Angulo et al. (2002) não apresentaram as técnicas utilizadas para levantamento das cotas das evidências, impossibilitando maiores comparações; A utilização de vermetídeos e cracas somada à correção das margens de erro através de medições de campo dos homólogos vivos e localização geográfica dos mesmos permitiu determinar paleoníveis bastante precisos. Isso porque não se adotou um valor fixo de 0,5m e 1,0m como informado, respectivamente, por Martin et al. (1997) e Angulo et al. (2002) mas sim uma alternância desses valores de acordo com maior ou menor exposição às ondas; O período onde ocorreu o máximo alcançado pelo nível médio do mar durante o Holoceno foi ocupado por indicadores de baixa precisão (coquinas com valvas articuladas), este fato, porém foi contornado pelo estabelecimento da linha de tendência que permitiu a verificação da altitude para esse período; A precisão do modelo para representação dos paleoambientes foi resultado do tipo e qualidade dos dados utilizados para sua geração. As precisões das informações nos modelos construídos para esse estudo possibilitaram não só auxiliar a interpretação dos depósitos, mas também a visualização dos efeitos causados pelas oscilações do nível relativo do mar; A ocorrência de cordão litorâneo pleistocênico, proporcionou a retaguarda dessa barreira arenosa o estabelecimento de uma laguna, que se formou pelo afogamento da planície do Peró, assemelhando-se ao clássico modelo de McGee (1890 in Andrade & Dominguez, 2003) para formação desses ambientes costeiros abrigados; e As regiões do Pântano da Malhada e Campos Novos fazem parte da bacia hidrográfica do Rio Una. Com a subida do nível relativo do mar essas localidades estavam submersas entre e cal. A.P. A taxa de sedimentação, porém, no período posterior foi superior a subida

146 do nível do mar causando a ressecação deste paleoestuário mesmo com o nível do mar acima do atual por volta de cal. A.P Variações atuais da linha de costa e futuros posicionamentos Numa escala de tempo mais reduzida, na escala humana, as modificações dos posicionamentos da linha de costa causadas pela relação taxa de sedimentação-taxa de subida do nível do mar mostra uma tendência ao seu recuo. Essa taxa de retrogradação poderá ser acelerada pela retenção de sedimentos nos canais fluviais (efeito represamento), devidas às construções de barragens e a uma possível subida do nível do mar; e A forma como foi empregada a regra de Bruun com o máximo e o mínimo recuo foi a mais sensata. Quando se apresenta um único valor para o recuo da linha de costa em determinado tempo, assume-se a linearidade dos fenômenos da natureza. Os licenciamentos de trechos da zona costeira continuam a ocorrer sem a preocupação das previsões dos posicionamentos futuros da linha de costa. No litoral do estado do Rio de Janeiro, a zona costeira de Campos sofreu os impactos do recuo da linha de costa, decorrentes do déficit de sedimentos para alimentação da praia. Em Rio das Ostras ocorreu o mesmo fenômeno, com a destruição de parte do calçadão, pousadas e estreitamento da faixa de areia e os municípios de Cabo Frio e Armação dos Búzios, caso o recuo da linha de costa continue, passarão por problemas similares Recomendações Novos levantamentos na região estudada para complementação dos dados altimétricos no período correspondente ao Máximo Transgressivo Holocênico com a finalidade de se estabelecer com maior precisão os paleoníveis marinhos;

147 133 Maiores investigações das informações contidas nas rochas de praia datadas por Casto & Suguio (2009) para continuação da curva proposta e sua extensão ao longo da transição Holoceno-Pleistoceno; e Mapeamentos dos cordões litorâneos da planície dos rios Una-São Joãodas Ostras com o objetivo de ampliar o conhecimento sobre a história evolutiva da planície do rio Paraíba do Sul. Os resultados alcançados visam subsidiar e fornecer informações no intuito de entender o comportamento das variações do nível do mar nesse trecho de litoral do Estado do Rio de Janeiro. Considera-se este estudo, como um ponto inicial para a explicação da evolução holocênica nesta região, necessitando de trabalhos de detalhe que possam esboçar com mais segurança a complexidade dos fatores abordados nesta pesquisa.

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158 ANEXOS

159 Anexo A 145

160 ANEXO B TÁBUAS DAS MARÉS Anexo B F 41 Padrão - Porto do Forno F-41 DESCRIÇÃO DE ESTAÇÃO MAREGRÁFICA Versão 1/2008 F /00 Estação Porto do Forno Estado RJ Localidade Arraial do Cabo LH Carta Nº Enseadas do Cabo Frio Navio IEAPM Ano 2000 Coordenadas geográficas O nível de redução está centímetros acima do zero da régua de Lat 22º 58.3 S 042º 00.8 W 1. Long Fonte de informação: Datum WGS-84 Tipo de marégrafo: Digilevel ,5 Análise estatística e harmônica de 365 dias de Fuso Zero do marégrafo: Coincide com o zero da régua. Descrição das réguas de marés Régua de madeira padrão DHN, graduada de 10 em 10 cm, pintada na cor branca intercalada de preto com faixa vermelha nos múltiplos do metro; fixada no corpo do cais do Anel (Berço 101), com parafusos de bronze chumbados ao lado esquerdo da ponte de acesso. Descrição das referências de nível RN-1-DHN: Padrão DHN, localizada no braço norte do cais do anel. Implantada em RN-2-DHN: Padrão DHN, localizada junto à tomada de abastecimento de água do cais do anel, ao lado direito da entrada da ponte de acesso. Implantada em RN-3: Marco testemunho padrão DHN, localizado no extremo norte do cais do anel, próximo ao cabeço e RN-1- DHN. Citada a partir de RN-2987-P: Padrão IBGE, localizada no corpo central do cais do anel, ao lado do marégrafo do IEAPM. Citada a partir de RN-2987-S: Padrão IBGE, localizada ao lado da cisterna principal do IEAPM, próxima ao mastro da bandeira. Citada a partir de RN-1-INPH: Padrão INPH, localizada ao lado do primeiro cabeço do Cais do Porto. Lat. 22º 58 14,8005 S Long. 042º 01 01,3969 W Alt. Elip. 3,0614 m (F /02). Citada a partir de RN-2-INPH: Padrão INPH, localizada ao lado do penúltimo cabeço do cais do porto. Citada a partir de DHN-6016-A Arquivo Técnico a ser preenchida no CHM Recebida em Documento de referência RN-1-Portobrás: Padrão Portobrás, localizada ao lado do mastro central, em frente ao prédio da gerência portuária próximo ao portão principal do porto. Citada a partir de Pessoal que tomou parte na montagem Equipe de 2000: 1º - SG SI ME Luiz Antônio 2º - SG HN Roberto FC - NI Márcio PS - Wanderson Chefe da equipe: FC-NS Rogério Candella Equipe de 2002: MSc. Geraldo 1º T Dieferson, 1º T Carlos Toledo 1º T Adriano Vieira, 1º T Costa Júnior 1º T Denigres, 1º T Oliveira, 1º T Itamar 1º T Alexandre Mota e 1º T Dante Chefe da equipe: FC-NS Rogério Candella