Autores

Martins, C.A. (UFF) ; Figueiredo, M.S. (IFRJ) ; Maluf, V.B. (UFF) ; Rocha, T.B. (UERJ) ; Fernandez, G.B. (UFF)

Resumo

Transposição (overwash) é o processo pelo qual sedimentos são transportados para o reverso da barreira costeira através da ação das ondas de alta energia. Como depósito associado formam-se leques de transposição (washover), cuja característica morfológica marcante é o formato semelhante a um leque ou lençol de areia. O objetivo deste trabalho é analisar aspectos morfométricos e morfológicos do setor leste da barreira costeira da Massambaba para compreender a ocorrência dos processos de transposição com base em um evento documentado em agosto de 2014. Para isto foram realizados os seguintes procedimentos: análise de parâmetros de ondas, mapeamento dos leques de transposição em planta e análise de topografia bidimensional transversal e longitudinal a linha de costa. Os resultados apontam a formação de leques alongados ocorrendo em áreas de depressão fortemente influenciados pela topografia da barreira.

Palavras chaves

transposição de ondas; leques de transposição; eventos de tempestade

Introdução

Os ambientes deposicionais observados na zona costeira, não raro, estão expostos a oscilações entre eventos frequentes e de baixa magnitude, assim como eventos extremos, representados por baixa frequência, porém elevada magnitude como tempestades ciclones e furacões, que criam as condições oceanográficas para alterar sensivelmente a morfologia costeira, pela propagação de ondas, com energia capaz de remodelar ambientes projetados junto a costa. Desta forma, pode-se afirmar que em função das oscilações dos processos oceanográficos, ambientes dominados por ondas, estão sujeitos a contínuas alterações morfodinâmicas representadas por alterações sistemáticas de sua morfologia. Dentre as formas deposicionais que mais são perturbadas por alterações morfológicas associadas as ondas, estão, as Barreiras Arenosas Costeiras (BACs), que em termos conceituais são acumulações sedimentares formadas por areias, que se projetam desde ambientes localizados no interior como lagunas, até determinadas profundidades onde os sedimentos possam ser carreados, até serem depositados acima do nível médio do mar (DILLENBURG E HESP, 2009). Em função da ampla abrangência de ambientes, não é incomum se identificar como componentes das BACs dunas frontais, praias, bancos arenosos submersos, e depressões na zona de surfe, indicativos da ação das ondas. O setor leste da barreira costeira da Massambaba está localizada segundo Muehe e Valentini (1998), no compartimento Região dos Lagos, entre a baía de Guanabara e a ilha do Cabo Frio. A morfologia de sua barreira se caracteriza por extensos cordões litorâneos, ocorrendo em forma de duplos cordões, que possuem um alinhamento leste-oeste, distinto do resto do litoral brasileiro. Em consequência da orientação da barreira costeira da Massambaba Leste fica exposta ao ataque frontal de ondulações de alta energia, oriundas do quadrante sul, impulsionadas por frentes frias migratórias (FERNANDEZ, 2003). Essas fortes ondulações geradas no Atlântico Sul provocam processos de sobrelavagem e formação de leques de transposição nessa área. Overwash ou transposição é o processo pelo qual água e sedimentos são transportados para o reverso da barreira através da ação das ondas, sendo considerado o segundo principal mecanismos de retrogradação da barreira. Esse processo ocorre quando ondas de altura elevada e grande energia (ondas de tempestade) ultrapassam as dunas frontais ou o topo da barreira, movendo sedimentos da praia para áreas deprimidas (barrier flat) no seu reverso. Barreiras sujeitas a esses afeitos de transposição e a formação de depósitos associados a este processo (washover) podem ter seus ecossistemas e populações humanas localizados em seu reverso afetados de forma dramática, trazendo consequências ambientais, econômicas e sociais indesejáveis. Estudos sobre o nível relativo do mar na costa oriental brasileira (ANGULO et al 2005, SOUZA et al 2005,) apontam sua diminuição relativa durante o Holoceno Tardio, sugerindo que a barreira devesse mostrar características de progradação e não processos de transposição ligados a mecanismos de retrogradação. Logo, apesar do comportamento do nível relativo do mar, é possível perceber que outros fatores locais contribuem para a ocorrência de processos de transposição e evolução das barreiras costeiras No momento que as atenções da sociedade estão voltadas para a preservação e a manutenção do litoral, um maior conhecimento sobre os processos costeiros e os fatores que os desencadeiam é fundamental para entender os mecanismos que atuaram na evolução da paisagem ao longo do tempo e no gerenciamento das zonas costeiras, sendo uma temática fundamental para Geomorfologia Costeira. Desta forma, fica evidente a importância de se identificar os aspectos morfológicos e morfométricos da barreira costeira em estudo que propiciam a ocorrência geográfica dos processos de transposição na parte oriental da barreira costeira da Massambaba no litoral do Rio de Janeiro.

Material e métodos

A metodologia para identificar as características morfológicas da barreira costeira consiste na confecção de perfis topográficos transversais e longitudinais a linha de costa e no mapeamento da ocorrência de leques de transposição em planta considerando um evento de transposição documentado em agosto de 2014. Também foram analisados parâmetros de ondas nos meses de junho e julho de 2014 com o intuito de compreender as características das ondas que conseguem transpor a barreira. Para analisar as ondas que provavelmente ocasionaram os leques em agosto de 2014 foram selecionados os dados de altura e direção de ondas nos meses de junho e julho. Uma vez que o rápido retrabalhamento eólico modifica as feições deposicionais e descaracteriza a forma e marcas dos depósitos de washover, somente ondas próximas ao evento registrado poderiam ser as causadoras das feições observadas em campo. Os dados de ondas foram adquiridos pelo programa de modelagem de ondas Wavewatch III, desenvolvido pela organização americana National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Tanto as direções quanto as alturas foram registradas a cada 3 horas por dia. Os dados mostrados nos gráficos e, posteriormente, analisados nesse trabalho foram gerados com as médias diárias desses dois parâmetros. A confecção de perfis topográficos teve o intuito de registrar características morfométricas da barreira, tanto transversais, como longitudinais, visto que parâmetros como altura e largura do perfil de praia são determinantes para a ocorrência dos processos de sobrelavagem (Sallenger, 2000; Morton e Sallenger, 2003). Seis perfis topográficos foram executados em campo: cinco perfis transversais sobre as feições dos leques e um perfil longitudinal à linha de costa. Para os perfis transversais foi empregado o método de nivelamento topográfico tradicional em que se utiliza Estação Total (modelo Trimble Series 5500) e prisma refletor, apoiado por haste. Esses perfis contemplaram as feições da parte emersa, desde o reverso da barreira até o recuo máximo de espraiamento. O perfil longitudinal foi confeccionado com aparelho Differential Global Positional System (DGPS), modelo GTR da TechGeo de dupla frequência, em modo cinemático. Este equipamento possibilita a aquisição de pontos referentes a coordenadas (x e y) e cotas (z) por segundo. Esta etapa priorizou demonstrar a diferença das cotas ao longo da costa e todos os perfis foram ajustados ao nível médio do mar em relação ao nível de maré na hora de suas aquisições. O mapeamento da ocorrência dos leques de transposição também foi realizado com a utilização de aparelho de DGPS.. Para a representação espacial dos leques de transposição, foram feitos contornos com o DGPS, conduzido no modo cinemático, sobre os depósitos de washover. A correção ortométrica foi feita com auxílio do programa MapGeo 2010. O shapefile final foi sobreposto a ortofotos, disponibilizadas pelo IBGE, para produzir o mapa final dos leques.

Resultado e discussão

Foram selecionados os parâmetros de altura e direção das ondas de junho e julho de 2014 para serem analisados (Figura 1A e 1B), ou seja, dois meses antes da documentação dos depósitos dos leques em agosto de 2014. Esse recorte temporal foi feito levando em consideração que os ventos constantes em direção ao oceano provocam um rápido retrabalhamento das feições dos leques, o que descaracterizaria esses depósitos. Assim, as ondas causadoras dos leques mapeados não poderiam ter sido muito anteriores a agosto de 2014. O mês de junho (Figura 1A) apresenta 97% dos dias com ondas nas direções S, SE e SW, mostrando uma grande predominância de ondas do quadrante sul. Em julho (Figura 1B) 61,3% dos dias apresentam ondas nessas direções. A permanência de dias seguidos com ondas nessas direções expõe o setor leste da barreira da Massambaba a um intenso impacto das ondas com a barreira devido a desproteção às ondulações do quadrante sul, em virtude pela sua orientação leste-oeste. Isto posto, essas ondas provavelmente causaram processos de overwash, que geraram os leques mapeados. Quanto maior a altura da onda, maior a energia transportada e maior será o seu impacto sobre a barreira. Assim sendo, em relação às alturas observadas no mês de junho, 83,3% das ondas ultrapassam 1,5 metros, 46,6% ultrapassam 2 metros, tendo alguns dias com ondas que alcançam a marca 3 metros. No mês de julho, 93,3% das ondas ultrapassam 1,5 metros de altura e 73,3% ultrapassam 2 metros. Nesse último mês, há o registro de ultrapassagem da marca de 3 metros de altura. Os perfis topográficos sobre os leques de transposição (A a E) apresentaram pequena variação no eixo vertical, com alturas entre 2,7 metros (Perfil C) e 2,1 metros (Perfil A). Apenas o perfil C alcança uma altura próxima de 3 metros todos os outros perfis atingem cotas de no máximo 2,5 metros de altura, demostrando que os locais onde os leques se formam são áreas mais baixas que, por isso, permitem a ultrapassagem das ondas (Figura 2). Os perfis transversais apresentaram extensão entre 117 e 190 metros, portanto, indicam um alcance extenso dos processos de transposição sobre o reverso da barreira. Os perfis transversais também apresentas cotas pouco elevadas no reverso da barreira, não ultrapassando 1,5 de altura. Essa morfologia similar entre os perfis, de cota baixa e reverso deprimido, mostra o resultado da ação das ondas ao ultrapassar a barreira. O perfil longitudinal (Perfil F) apresenta uma linha composta por uma sequência de cristas e cavas, que revela uma morfologia marcada por dunas frontais e depressões. Como reforça o perfil longitudinal, os pontos mais baixos configuram as áreas mais propícias a ultrapassagem das ondas de alta energia. Onde se desenvolvem dunas frontais não acontecem processos de transposição, pois as cotas elevadas das dunas funcionam como uma proteção natural ao processo de transposição, evitando que as ondas ultrapassem a barreira e que ocorram processos de overwash. Os leques de transposição identificados em campo e delimitados a partir do DGPS mostraram como resultado depósitos individuais, alongados, ocorrendo na forma de leques entre as dunas frontais (Figura 3). Os leques de transposição apresentam ainda orientação de sul para norte, indicando que as ondas que os formaram são ondas de direção S e SW, principalmente. Os leques se depositam entre as dunas frontais, o que gera a forma alongada dos leques 1, 3, 4 e 5. O leque 2 provavelmente apresenta uma forma mais larga pela distância entre as dunas ser maior, tendo assim, uma área maior para a deposição dos sedimentos. O leque 1 apresenta uma forma mais larga no reverso da barreira que os leques 3, 4 e 5. O primeiro se expande lateralmente depois que ultrapassa a barreira por não haver formação de dunas nessa área, então as alturas baixas facilitaram o espalhamento do fluxo de sedimentos. Essa diferença entre o leque 1 para os leques 3, 4 e 5 indica que a forma e desenvolvimentos do cordão das dunas frontais terá impacto não apenas em permitir ou não que os leques ocorram, mas também na forma final que eles assumem. Assim, as diferentes larguras e comprimentos dos depósitos são explicados pela direção e energia das ondas que atacam a barreira e topografia da barreira. Diferentemente da visão mais comum sobre overwash na literatura, que mostra o processo como um indicador de erosão e retrogradação da barreira, no setor leste da barreira da Massambaba o processo de transposição funciona como mecanismo de manutenção do equilíbrio sedimentar do sistema (Fernandez 2003, Muehe 2011). Não há evidencias nem dados em trabalhos anteriores que comprovem que a barreira da Massambaba está retrogradando, pelo contrário, a ocorrência de overwash na região é de extrema importância para a manutenção de um balanço sedimentar positivo e para a regeneração das dunas frontais após eventos de tempestade. Os sedimentos depositados no reverso da barreira pelos overwash são retrabalhados por ventos de direção ao mar e se tornam a fonte de areias a para agradação das dunas frontais. É importante ressaltar que alterações na dinâmica atmosférica, de ordem global como El Niño Oscilação Sul (ENOS) eventualmente interferem no clima de ondas em uma escala interanual (Fernandez 2003, Oliveira 2015). A influência de ENOS diminui a entrada de frentes frias e geram as ondas de direção do quadrante sul que atingem a barreira da Massambaba, reduzindo a ocorrência de overwash e, consequentemente, o estoque sedimentar depositado no reverso da barreira para recuperação dos ambientes emersos do perfil de praia.

Figura 1

Altura e direção das ondas para os meses de junho e julho de 2014.

Figura 2

Perfis topográficos sobre os leques de transposição e sua respectiva localização. O Perfil F apresenta a interseção com o perfil D e com o Perfil E.

Figura 3

Identificação em planta dos leques de transposição .

Considerações Finais

Os dados de direção e altura de ondas analisados nos meses de junho a julho mostram que a grande maioria dos dias (80%) apresentaram ondas provenientes das direções S, SE e SW, e superiores a 1 metro de altura, chegando a alcançar até 3 metros. Logo, essas ondas de altura considerável e oriundas do quadrante sul foram provavelmente causadoras da formação dos leques da Massambaba Leste registrado em agosto de 2014. A análise dos perfis transversais e longitudinais demonstra que os locais onde os processos de transposição ocorrem são áreas baixas, com alturas entre 2,1 e 2,7 metros de altura, sendo locais deprimidos em relação a dunas frontais adjacentes, que alcançam cotas de quase 7 metros de altura. A topografia analisada, assim, sugere uma morfologia da barreira representada por dunas frontais separadas por depressões. Os perfis transversais demonstram uma topografia bastante similar entre si, mostrando cotas baixas e reverso da barreira deprimido, mostrando uma forma trabalhada pela ação das ondas que sobrelevam em altura a barreira e avançam em direção ao continente. A morfologia observada através do mapeamento mostra que os leques acontecem de forma alongada e paralelos uns aos outros, havendo, ocasionalmente, um espalhamento de suas bordas no reverso da barreira. Assim, podemos observar depósitos de overwash na forma de leques (washover fans) e leques coalescentes (washover terraces). A forma de lençol fica impossibilitada de ocorrer devido a presença de dunas frontais.

Agradecimentos

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