Autores
Fernandez, G.B. (LAGEF - UFF) ; Pereira, T.G. (LAGEFIS UERJ) ; Maluf, V.B. (LAGEF - UFF) ; Rocha, T.B. (LAGEFIS UERJ) ; Martins, C. (LAGEF - UFF) ; Moulton, M.A.B. (LAGEF - UFF)
Resumo
Na costa do Rio de Janeiro, as planícies costeiras entre o Cabo Frio e o Cabo Búzios são predominantes formadas por dunas costeiras. Os ventos que sopram regionalmente estão associados a direções de NE atuando na direção mar-terra. O objetivo principal deste trabalho foi a classificação morfológica dos diferentes tipos de dunas. Os resultados mostraram que ambas as planícies são marcadas pela ocorrência de megadunas, com barcanóides desenvolvidas em diferentes trechos de acumulação. Foram ainda observados dunas livres como barcanas em Cabo Frio. Dunas parabólicas do tipo Hairpin foram observadas na parte central de Cabo Frio. As dunas nebkas foram predominantemente mapeadas na parte sul do mesmo arco. Na Planície do Peró foram observadas dunas parabólicas com cortes eólicos. A parte Sul do Peró foram observados exemplos de rampas de areia e acumulações indiscriminadas fixadas por vegetação.
Palavras chaves
DUNAS COSTEIRAS; PROCESSOS EÓLICOS; VEGETAÇÃO
Introdução
Processos eólicos e hidrodinâmicos são os principais fatores responsáveis pelo modelado de feições deposicionais observadas ao longo do litoral. Enquanto em termos hidrodinâmicos, pode-se determinar por exemplo, que praias arenosas tem sua dinâmica diretamente atrelada ao clima de ondas (Short, 1999), a formação de dunas costeiras está diretamente relacionada a diferentes fatores consorciados (Tsoar e Pye, 1990; Giggs, 2013; Hesp e Walker, 2013, entre outros) como por exemplo ventos, disponibilidade de sedimentos médios a finos e área para desenvolvimento destas formas. É interessante ressaltar que a diversidade de formas eólicas será resultado de uma série de fatores, principalmente associados a disponibilidade de sedimentos a serem transportados, flutuações na direção do vento, ocorrência de obstáculos, como a vegetação e topografia e obviamente uma área para que estas dunas se desenvolvam (planície de deflação). Dunas de maneira geral, se destacam em termos morfológicos por representar formas relativamente pequenas, associadas a poucos centímetros, como ondulações (ripples) até depósitos de ordem de centenas de quilômetros quadrados, associados a mares de areia (sand seas), descritos por exemplo por Mckee (2004) ou Ergs, (ver por exemplo WILSON, 1973). Wasson e Hide (1983) descrevem alguns dos principais tipos de dunas, a partir relação entre o volume sedimentar disponível e a direção dos ventos, de forma que, por exemplo, dunas em forma de estrela (star dunes) se desenvolvem em áreas com flutuações constantes na direção dos ventos e em regiões com alta disponibilidade de sedimentos. Por outro lado, dunas barcanas se formam a partir de baixa disponibilidade de sedimentos e pouca flutuação na direção preferencial. Por estes exemplos fica relativamente claro, que diversos fatores irão determinar padrões morfológicos em depósitos eólicos. Entre os temas recorrentes sobre processos eólicos, estão a descrição e o mapeamento das diferentes formas de dunas. Os modelos morfológicos de classificação de dunas foram mais amplamente descritos em ambientes desérticos (LANCASTER, 1995; LIVISTONE, 1995; TSOAR e PYE, 2009; WIGGS, 2013), porém Hesp (2013) ressalta que as formas observadas nestes ambientes, se repetem nas dunas costeiras, sendo apenas alguns tipos exclusivos de ocorrência no litoral, como por exemplo dunas frontais. No litoral brasileiro são comuns as ocorrências de dunas, principalmente no litoral Norte e Nordeste, assim como no litoral Sul (MUEHE, 1998; GIANINI et al 2005). No entanto, são raras as observações de dunas no litoral Sudeste, excetuando as dunas frontais, e particularmente no litoral fluminense são restritas as planícies costeiras desenvolvidas entre o litoral entre o Cabo Búzios e o Cabo Frio (Fernandez et al, 2009; Pereira et al, 2010). Nestes trabalhos apesar dos esforços de determinação das diferentes formas eólicas, foram escassas as contribuições baseadas em sistemas de classificação. Neste sentido o principal objetivo deste artigo repousa na identificação e na classificação geomorfológica das dunas costeiras, distribuídas entre o cabo Búzios e o cabo Frio, trecho em que as planícies costeiras do Peró e de Cabo Frio apresentam uma franca cobertura de depósitos eólicos passíveis de assumirem diferentes morfologias. Necessário ressaltar que na área de estudo a distribuição dos ventos na região foi analisada por Barbieri (1985) em Cabo Frio. Os ventos do quadrante nordeste predominam o ano inteiro, principalmente nos meses de verão onde a frequência atinge percentuais de metade de ocorrência para aquela estação do ano com destaque para a direção norte. Portanto assume-se que a direção predominante dos ventos esteja diretamente associada a ventos de nordeste.
Material e métodos
Para o mapeamento das diferenças morfológicas observadas nos depósitos eólicos foi utilizado um sistema de hierarquização, dividindo as dunas em dois grandes grupos: dunas associadas cuja a morfologia está diretamente relacionada a obstáculos, ou seja, tem sua morfologia determinada, por exemplo por efeitos da vegetação ou de irregularidades topográficas, classificadas como ancoradas, e dunas cuja morfologia esteja apenas condicionada a ação eólica, definidas como dunas livres. Numa análise prévia foi separada uma terceira categoria, megadunas em função da ocorrência consorciada a ambas tipologias. A classificação hierarquizada definida atendeu aos padrões morfológicos descritos por Tsoar e Pye (1990) e Livistone (1996) e recentemente ajustada em Wiggs (2013). Desta forma foram gerados dois mapeamentos representando as diferentes dunas (secundárias) observadas nas planícies do Cabo Frio e no Peró, desenvolvidas livremente a planície de deflação ou resultado de sedimentos depositados em épocas quaternárias pretéritas. A classificação dos diferentes tipos de dunas observadas no litoral entre o Cabo Frio e o Peró foi feita sobre fotografias aéreas disponibilizadas pelo IBGE, para o ano de 2005. Como o objetivo principal do trabalho não previu uma avaliação morfodinâmica, presumiu-se que a morfologia observada não se alterou a ponto de mudarem sua classificação. Para determinação tipológica das dunas nas planícies foram confeccionados mapas individuais, ou seja, mapeamentos realizados em Cabo Frio e no Peró. O mapeamento dos campos de dunas foi feito sobre mosaicos com as fotografias aéreas, sendo identificadas dunas até a escala de mapeamento 1:5000, sendo os resultados publicados em escala 1:25000. Uma vez definidos os mosaicos e a escala de mapeamento, passou-se a interpretação direta nas imagens, definindo os diferentes tipos de dunas, sendo estes delimitados por meio de polígonos traçados, e agrupados em ambiente de geoprocessamento. Desta forma foram especializados os diferentes tipos de dunas observados. Os resultados do mapeamento foram então confrontados com visitas de campo para validação final das diferentes formas eólicas encontradas. Especificamente foi apresentado um modelo digital de elevação de uma feição parabólica, a partir de interpolação de dados diferenciais de posicionamento, na planície do Peró.
Resultado e discussão
Os resultados dos mapeamentos realizados nas Planícies Costeiras do Cabo Frio
seguiram um diagrama hierárquico definido (Figura 1), que determinaram
diferentes padrões de deposição eólica em Cabo Frio (Figura 2) e no Peró
(Figura 3). Estes mapeamentos mostraram uma sensível diversidade em relação a
dunas costeiras. De maneira mais organizacional os diferentes padrões
morfológicos identificados foram descritos de maneira individualizada e
comparativa não somente entre as planícies, mas com padrões descritos em
outros depósitos eólicos observados em outras partes do globo terrestre. Em
termos organizacionais foram descritos e discutidos dados separadamente para
Cabo Frio e Peró.
Planície de Cabo Frio
Foram identificadas Megadunas ou Draa, que são dunas que apresentam
comprimento superior a 300 metros, e alturas atingindo no mínimo 20 metros
(Lancaster. 1988). Bristow e Mountney (2013) sugerem que a formação de Draas
seja resultado de empilhamentos sistemáticos de estratos sedimentares,
mobilizados pelo vento, criando condições de acumulação vertical a partir de
superposição de diferentes camadas. Desta forma estruturas prévias são
soterradas por outras, e são identificadas por descontinuidades, normalmente
por observação direta ou documentadas por métodos indiretos (BRISTOW et al.
2007).
Na Planície costeira de Cabo Frio é marcante a presença de uma Megaduna, em
formato de parabólica (Figura 2). Foram identificadas na megaduna, sequências
de dunas transversais barcanóides (Transverse Bachanoid Ridges, descritas em
PYE & TSOAR, 2009). As sequências de dunas barcanóides se distribuíram desde a
parte mais central, ou a face de projeção da forma parabólica, até as pernas
parcialmente fixadas pela vegetação. Em termos de comprimento, a distância
medida superou, pela escala gráfica do mapa, os 1000 metros, portanto bastante
superior aos limites inferiores propostos de 300 metros.
A parte central da planície costeira de Cabo Frio, é predominante a ocorrência
de dunas do tipo parabólica (MELTON, 1940; JENNINGS, 1957; ODYNSKY, 1958;
CARTER et al., 1990 entre outros). A morfologia deste tipo de duna pode
apresentar padrões diferenciados em função da variação florística da cobertura
vegetal e a intensidade do regime de ventos (PYE & TSOAR, 2009). Livistone
(1995), Pye e Tsoar (2009) e Giggs (2013), a partir de uma série de trabalhos
anteriores, sintetizaram sete diferentes padrões de dunas parabólicas, que se
diferenciam em função da razão de aspecto das parabólicas, ou seja,
relacionando comprimento e largura, além da identificação da complexidade de
formas associadas ao trabalho eólico.
Padrões associados a dunas parabólicas Hairpin foram observados na planície
eólica de Cabo Frio, predominantemente na parte central da área, e formadas ao
sul dos depósitos de megaduna (Figura 2). Interessante ressaltar que este
padrão de hairpins se mistura a formações eólicas complexas, ajustadas a
diferentes lóbulos de sedimentação. Estes diferentes lóbulos ocorrem
provavelmente em função de flutuações na direção preferencial dos ventos.
Estas dunas exibem uma morfologia diferenciada, com diferentes eixos das
bacias de deflação, ao longo do seu comprimento com dois lóbulos deposicionais
compondo diferentes faces de migração.
Ao sul das parabólicas descritas em Cabo Frio há franca predominância de dunas
Nebkas. Dunas nebkas ou coppice dunes foram descritas em Lancaster (1995) em
função da retenção de areias por efeito direto da vegetação, criam condições
para formações eólicas a partir de acumulações isoladas. As Nebkas descritas
na área estão predominantemente associadas ao gênero Clusia, vegetação arbórea
de pequeno porte, frequentemente observada nas planícies costeiras do estado
do Rio de Janeiro (ARAUJO e HENRIQUES, 1984).
Na parte setentrional da planície de Cabo Frio, um corredor de dunas barcanas
foi identificado, desde a praia, se desenvolvendo transversalmente costa. A
forma característica das barcanas mostra a parte central orientada em direção
ao vento preferencial e as pernas ou chifres da duna projetadas em direção a
sotavento. Dunas barcanas são consideradas dunas livres (autogênicas) simples,
cuja ocorrência está associada à pouca ou nenhuma variabilidade da direção de
vento, baixa disponibilidade sedimentar e ausência de vegetação (WATSON &
HIDE, 1983; PYE & TSOAR, 2009). Observa-se que a típica morfologia das
barcanas, e sua evolução a partir do transporte pelo vento, deixando rastros
eólicos ao longo da planície de deflação, marcando antigas posições. Este
corredor se mostra diretamente associado aos ventos de nordeste, e é possível
se inferir que na projeção da orientação das dunas até a praia, indicando esta
como fonte principal dos sedimentos para o corredor de barcanas.
Planície do Peró
A Megaduna do Peró não apresentou a morfologia parabólica tão evidente como em
Cabo Frio. De fato, apenas a perna vegetada mais distal da costa, apresenta-se
parcialmente vegetada e se mantém na planície de deflação, assumindo de forma
sequencial feições parabólicas (figura 3). A outra perna, provavelmente sofreu
retrabalhamento eólico, em condições predominantes de ventos de Nordeste,
dando origem a rampas de areia.
A ocorrência das rampas de areia, foi inicialmente discutido por Rangel e Dias
(2005), que classificaram estas acumulações como climbing dunes ou dunas
escalonares. Os autores não discutiram as diferenças entre dunas escalonares,
rampas arenosas (sand ramps) e Cliff-top dunes, aqui livremente traduzidas por
dunas desenvolvidas em topos de falésias. Dunas escalonares em áreas costeiras
foram bem descritas por Hesp e Short (1999), que descrevem os processos de
acumulação, transporte e migração em direção ao topo, a partir de barreiras
costeiras próximas a falésias. Caso identificado algum obstáculo topográfico,
ou qualquer irregularidade no terreno, haveria a formação inicial de rampas de
areia, até a migração escalonar propriamente dita, e ao atingir o topo,
formariam dunas de topo de falésias, estas últimas comuns no litoral
nordestino (HESP et al., 2009). As rampas de areia identificadas é
provavelmente resultado de processos de acumulação sedimentar em função da
superposição de sequências de estratos, mais do que pela proximidade de
colinas. Por outro lado, são necessárias investigações de subsuperfície, que
devem melhorar sensivelmente as informações mapeadas.
A ocorrência de dunas parabólicas na parte central da planície do Peró (figura
3) primeiramente foi documentada e mapeada por Pereira et al. (2010),
Fernandez et al (2009) e por Ramos et al. (2003). Muehe et al. (2010) afirmam
que as dunas parabólicas no Peró apresentam atualmente uma relativa
estabilidade, não recebendo mais sedimentos do sistema praia-duna frontal,
apresentando apenas uma migração em direção ao continente em decorrência da
remobilização dos próprios sedimentos presentes nas dunas. Para a
caracterização morfológica das parabólicas, foi gerado um modelo
tridimensional sobre uma das dunas encontradas na planície de deflação. A
figura 4 ilustra de forma clara a morfologia típica da parabólica. O modelo
exibe os dois braços alongados ancorados pela vegetação e uma extensa bacia de
deflação no interior da duna, fornecendo sedimentos que são transportados pelo
vento e depositados na face sotavento do lóbulo deposicional frontal, formando
uma face de migração por precipitação apontando para o continente na direção
SO. As orientações dos cortes eólicos se adéquam à direção preferencial dos
ventos que atuam na região.
A parte central da planície costeira do Peró foram identificadas acumulações
eólicas indiferenciadas, fixadas parcialmente por vegetação herbácea ou
arbustiva (Figura 3). Estudos realizados por Muehe et al. (2010) e Mansur e
Carvalho (2011) mostram que no trecho identificado, fotografia aéreas
comparadas entre 1958 e 2010, houve um sensível aumento das áreas de
vegetação, que provavelmente fixou as dunas móveis, descritas no final da
década de 1950.
Sistema de hierarquização proposto para a classificação das dunas costeiras
Distribuição espacial dos diferentes tipos de dunas observadas na planície costeira do Cabo Frio.
Distribuição espacial dos diferentes tipos de dunas observadas na Planície Costeira do Peró.
Modelo tridimensional observado no Peró em duas perspectivas diferentes.
Considerações Finais
As planícies costeiras eólicas entre o cabo Búzios e o Cabo apresentam Megadunas como a mais destacada feição eólica. Estas Megadunas são resultado de processos de superposição de dunas do tipo barcanóides, e são formadas por sedimentos previamente depositados. Dunas livres, com morfologia de barcanas, foram identificadas num corredor de ocorrência na parte setentrional de Cabo Frio, perfazendo um corredor de sedimentação entre a praia e a planície de deflação. No Peró, rampas de areia foram mapeadas ao sul desta planície. Estas rampas de areia, podem ser associadas ao consórcio de acumulação por superposição de dunas e talvez ao efeito orográfico. Diversas formas de dunas relacionadas ao papel de vegetação foram verificadas na área. Dunas parabólicas hairpin e complexas dominaram a parte central de Cabo Frio, com diversos lóbulos de sedimentação orientados em função das flutuações direcionais dos ventos NE. As dunas parabólicas observadas no Peró são provavelmente resultado da fixação por vegetação de dunas barcanas, ativas nos anos de 1950, e que, migraram morfologicamente para formas parabólicas. No caso do Peró as parabólicas atualmente estarem submetidas a rajadas de ventos de NE, foram observados cortes eólicos circulares. Nebkas foi outro padrão eólico associado aos efeitos da vegetação observado na parte meridional da planície de Cabo Frio vegetação arbustiva característica das restingas no Rio de Janeiro.
Agradecimentos
Este trabalho pelo apoio das agências de fomento a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES), principalmente no Programa PROEQUIPAMENTOS. Ao CNPq e a FAPERJ, por recursos de editais Universal e Jovem Cientista do Nosso Estado, fundamentais no custeio de trabalhos de campo. Os autores agradecem aos estudantes de pós graduação e graduação do Laboratório de Geografia Física da UFF (LAGEF) na aquisição de dados de campo.
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