Autores

Monteiro, S.C. (UFF) ; Fernandez, G.B. (UFF) ; Cardoso, I.C.B. (UFF)

Resumo

Dunas costeiras assumem distintas morfologias, algumas delas alteradas em função da vegetação. Na costa fluminense, na planície costeira de Cabo Frio ocorrem dunas, que assumem distintas morfologias, algumas associadas a vegetação. Este trecho do litoral está submetido a ventos de direção NE e condições climáticas de semiaridez. Entre as distintas ocorrências morfológicas de dunas, uma se destaca pela sua especificidade, associada à relação com a vegetação, a tipologia nebkas. Nebkas são acumulações eólicas em forma semicircular ancoradas pela vegetação. O objetivo deste trabalho foi identificar a morfologia nebkas em Cabo Frio, determinando sua relação com os aspectos vegetacionais que levaram a formação deste tipo de duna. Para tanto foram adquiridos dados bidimensionais e tridimensionais para avaliar especificidades desta tipologia. Os resultados mostraram que as moitas vegetacionais, formadas para sua sucessão ecológica foram determinantes para a morfologia observada.

Palavras chaves

Dunas nebkas; Representação morfológica; Clusia

Introdução

A formação e desenvolvimento de formas de relevo associadas ao vento são interessantes não somente pela diversidade morfológica, mas por mostrar a relação existente entre diversos fatores sejam eles associados aos ventos, como particularidades em relação ao diâmetro granulométrico e áreas de desenvolvimento de variadas feições para sua ocorrência (e.g. PYE e TSOAR, 2009). Entre os diferentes padrões geomorfológicos deposicionais associados a ação aerodinâmica, as dunas representam a principal forma de relevo estudada (STOUT et al., 2012). Dunas costeiras são acumulações sedimentares associadas ao vento, que desenvolvem determinadas morfologias, em função de diferentes fatores, como flutuações na direção do vento, variabilidade granulométrica, existência de obstáculos ao transporte eólico, irregularidades topográficas associadas a vegetação, e condições prévias de relevo (e.g. TSOAR e PYE, 2009; WIGGS, 2013). Desta forma, nas diferentes formas eólicas observadas houve esforços não somente de se identificar, mas classificar diferentes dunas (LANCASTER, 1995; LIVISTONE, 1995; WIGGS, 2013). Exercícios de classificação morfológica em dunas costeiras são particularmente raros no Brasil. Por exemplo, Gianini et al., (2005), descrevem que as dunas costeiras na costa brasileira seriam classificadas de forma geral como transgressivas, uma vez que a ocorrência em determinadas partes do litoral brasileiros, os autores notaram o seu deslocamento em direção do continente. No litoral fluminense, estudos como de Fernandez et al., (2009; 2017) são exceção em relação a classificação morfológica. Em determinado trecho, entre o Cabo Frio e o Cabo Búzios, foram observadas diferentes formas de dunas, que levaram os autores a identificar diferentes padrões morfológicos impulsionados por ventos predominantes de NE. Sendo algumas tipologias determinadas morfologicamente pela ocorrência ou não de obstáculos, principalmente aquelas determinadas pela vegetação. A região de Cabo Frio é classificada segundo Barbiéri (1984) como uma variação de clima semiárido quente (BSh) na classificação de Köppen (1948). Entre as dunas associadas a vegetação, Fernandez et al., (2009, 2017), apontam a ocorrência, na parte mais meridional da planície costeira de Cabo Frio, depósitos em forma de nebkas (Figura 1). Lancaster (1995) e Pye e Tsoar (2009) sugerem que dunas com esta morfologia representam acumulações sedimentares em forma de montículos, relacionadas diretamente ao padrão de distribuição espacial da vegetação, fixando sedimentos em função de determinados elementos como altitude, largura das copas, consórcio entre diferentes espécies, entre outros. Resultando no que Lancaster (2013) indica ser um sistema eólico-vegetacional onde os processos eólicos se relacionam com os bióticos. Lang et al., (2013) e Du et al., (2010) destacam que as nebkas podem atingir variados tamanhos conforme a formação vegetacional. Interessante ressaltar que normalmente estudos desta tipologia se desenvolvem em áreas desérticas, e semiáridas (KHALAF e AL- AWADHI, 2012). O estudo publicado por Fernandez et al,. (2017), sugere que as dunas nebkas se encontram associadas a espécie lenhosa Clusia fluminensis, pertencente ao gênero Clusia, uma vegetação arbustiva de pequeno porte, frequentemente observada nas planícies costeiras do estado do Rio de Janeiro da família Clusiaceae (ARAÚJO e HENRIQUES, 1984), consorciada com outras espécies. O trecho de ocorrência de nebkas em Cabo Frio está classificada como restinga arbustiva, composta por vegetação aberta de moitas de porte médio (dois a três metros de altura). Apesar do importante progresso na identificação desse tipo relativamente raro de dunas por Fernandez et al., (2017), ainda não houve avanço no estudo dos aspectos morfológicos, tendo isto em vista o principal objetivo deste trabalho é contribuir na caracterização morfológica e morfométrica das dunas nebkas na planície costeira de Cabo Frio.

Material e métodos

Para atingir os objetivos propostos foram adquiridos dados para representações topográficas bidimensionais e tridimensionais na área de ocorrência de dunas nebkas na planície de Cabo Frio. Para o mapeamento tridimensional de detalhe foram adquiridos dados com auxílio do DGPS (Differential Global Positioning System) modelo TechGeo GTR-G² operando em dupla frequência. Estes dados foram coletados no modo cinemático com uma antena suportada por uma haste de 2 metros de altura, a partir de ajustes no equipamento que permitiu a coleta de dados em coordenadas e altitudes ajustadas ao elipsóide, em trajetórias randômicas percorrendo as irregularidades topográficas observadas diretamente em campo, coletando dados a cada segundo. Em gabinete os pontos adquiridos foram exportados do aparelho para o programa Novatel CDU e pós processados no programa GTR Processor 2.8. Posteriormente foi feito o ajuste das altitudes para a correção ortométrica dos valores altimétricos elipsoidais, realizado através do programa MapGeo 2010, disponibilizado pelo IBGE. O tabelamento dos dados foi feito com o Microsoft Office Excel 2010, onde foram feitos os devidos ajustes para a formatação dos dados. Como etapa final, esses dados foram importados para o programa Surfer for Windows versão 8.0 da Golden Software, por interpolação do método Krigging. Este método de interpolação foi escolhido pela estimativa de dados não amostrados, a partir de uma série de valores adquiridos através de cálculos matemáticos, que teoricamente geraria, por um estimador geoestatístico não viciado e com variância mínima, dados mais fidedignos de não amostragem. Para o presente trabalho foram feitos dois modelos digitais de elevação (MDE), em que foi possível representar as nuances geomorfológicas do campo de dunas nebkas. É importante ressaltar que os Modelos digitais de elevação realizados estão relacionados as altitudes do terreno, ou seja são dados representativos da acumulação eólica. Além da representação tridimensional, foram confeccionados dois perfis topográficos longos utilizando estação total (modelo LEICA TS06), haste de suporte e prisma de reflexão. Este equipamento realiza a coleta de dados de distância vertical e horizontal com erros submétricos. Uma vez que os dados seriam pós–processados, foram atribuídas cotas arbitrárias no levantamento em campo, que em gabinete foram devidamente ajustadas e referenciadas através do posicionamento de antenas diferenciais de posicionamento (DGPS) em pontos estratégicos ao longo dos perfis. Para o processamento foi utilizado o programa Microsoft Office Excel 2010, onde foram plotados os dados de distância (horizontal) e leitura (vertical) adquiridos. Após a realização dos devidos ajustes de tabulação dos dados foi possível a plotagem do perfil topográfico a partir do gráfico de dispersão como etapa final de forma a representar a morfologia, em perfil, das acumulações eólicas.

Resultado e discussão

Os perfis topográficos bidimensionais I e II (Figura 2) transversais à planície eólica evidenciaram a presença de desníveis de acumulação topográfica em que os topos e as bases de acumulação eólica em sua maioria apresentam uma diferença altimétrica próxima a 2,5 metros. Esse resultado indica que as cotas obtidas em relação a acumulação eólica se encontram ajustadas à altura da composição florística arbustiva de restinga da região segundo Araújo e Henriques (1984) e Boher et al., (2009) e corroboram com as altitudes encontradas por Fernandez et al., (2017) em levantamento topográfico inicial no campo de dunas nebkas em Cabo Frio. Ressalta-se na figura 2 a presença nos perfis topográficos de acumulações de alturas mais pronunciadas em que as diferenças altimétricas chegam próximas a quatro metros, estas se encontram compatíveis com as alturas das copas das árvores e densidade da vegetação encontrada no local. Esta altura corrobora com o que Araújo e Henriques (1984) chamam de vegetação “Scrub” que são moitas de vegetação arbustiva que podem atingir os 4 metros de altura formadas em torno de um indivíduo de Clusia e intercaladas por clareiras com esparsa cobertura herbácea ou baixa-arbustiva, geralmente atrás do pós praia. Em ambos os perfis topográficos é possível notar evidências de um padrão de acumulação diferenciado em que nota-se declividade mais suavizada a barlavento e a sotavento uma declividade mais íngreme. Esta peculiaridade também pode ser constatada através do Bloco tridimensional I (Figura 3A) em que é possível observar que a duna representada apresenta a face projetada a sotavento de inclinação mais íngreme que associada diretamente a fixação e retenção dos sedimentos pela estrutura da vegetação Clusia. Este comportamento morfométrico se apresenta diferente dos trabalhos de Du et al., (2010), Lang et al., (2013) e Khalaf et al., (1995 ; 2012) em que estes autores indicam que de forma geral as dunas nebkas apresentam a face a barlavento de inclinação íngreme e associada a captação de sedimentos pela estrutura da vegetação, enquanto que a sotavento se encontra a face mais suavizada relacionada a acumulação. As dunas representadas no Bloco II (Figura 3B) apresentam diferenças altimétricas entre topo e base da duna variando de 2 a 3 metros, corroborando com a altura esperada pela vegetação arbustiva nesta área (ARAÚJO e HENRQUES, 1984; BOHER et al.,2009). É importante destacar a presença de depressões alongadas entre dunas ajustadas aos ventos de NE com pouca vegetação herbácea ou nenhuma, que se apresentam visíveis no bloco tridimensional II (Figura 3B) e na figura 4. Sobre isso Dougil e Thomas (2002) indicam que estas depressões são comuns em campos de dunas nebkas e que estas áreas Inter dunas geralmente são orientadas pelo vento principal e acabam virando um local propício de deflação e material erodido que contribui para a acumulação sedimentar nas dunas adjacentes. Também como indicativo da ação do vento no campo de dunas nebkas pode ser observado no bloco II (Figura 3B) uma altitude mais baixa (3,8 metros) localizada á barlavento indicando esta remobilização eólica segundo os ventos predominantes de nordeste atuantes da região, ocorrendo um transporte eólico horizontal de sedimentos em direção a sudoeste. De forma mais abrangente, é possível notar na figura 4 que as formações eólicas de modo geral obedecem ao alinhamento preferencial dos ventos de NE. Khalaf et al., (1995), Lang et al., (2013) e Du et al., (2010) destacam que o desenvolvimento e o formato das dunas nebkas estão diretamente relacionadas a disponibilidade de sedimentos, ação do vento e da distribuição da vegetação. Sendo a espécie vegetal o principal fator controlador do formato da duna nebka, pois a estrutura da vegetação, densidade e quantidade de ramos existentes influenciam na capacidade de reter sedimentos. Sendo assim, em relação ao formato da tipologia nebkas encontrado em Cabo Frio, é possível notar a partir da figura 4 e no bloco tridimensional II (Figura 3B) que às dunas aparentemente apresentam forma alongada. Caris et al., (2009) ao estudar a formação arbustiva aberta de Clusia na área do Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba, sendo a Clusia hilariana (clusiaceae) dominante no dossel, utiliza técnicas de sensoriamento remoto para realizar um mapeamento da distribuição das ilhas de vegetação e estabelecer o formato das mesmas. Os resultados mostraram que o formato das ilhas de vegetação em Jurubatiba se apresentam em maioria alongados e muito alongados. Segundo Caris et al., (2009) Jurubatiba apresenta formação vegetal em “Scrub”, que também é encontrada em Cabo Frio. Esta similaridade, junto com os dados iniciais obtidos em Cabo Frio, sugere que o padrão de distribuição das ilhas de vegetação em Cabo Frio devem apresentar resultados próximos ao encontrado em Jurubatiba. Porém ressalta-se que em Cabo Frio há a formação de acumulações eólicas em função desta vegetação Clusia (FERNANDEZ, 2009; FERNANDEZ 2017). Caris et al., (2009) não sinaliza a existência de dunas em Jurubatiba, uma vez que o trabalho fora centralizado no uso de técnicas de sensoriamento remoto para elaboração de mapa temático e identificação e quantificação das ilhas de vegetação na área. Entre as espécies lenhosas, as pertencentes ao gênero parecem ser as principais espécies focais sob as quais muitas espécies de plantas se estabeleceram, sendo frequentemente relatadas onde a vegetação é organizada em moitas (ZALUAR e SCARANO, 2000). Ambas as espécies se apresentam o Metabolismo Ácido das Crassuláceas (CAM- Tree) que tem por característica apresentar um mecanismo de resistência ao estresse que maximiza a eficiência do uso da água, sendo importantes no processo de sucessão (SCARANO, 2002; DIAS e SCARANO, 2007). Esse mecanismo CAM presentes nas espécies do gênero Clusia corrobora com as características frequentemente encontradas em dunas nebkas em relação a tolerância ao estresse e condições extremas (LANG et al.,2013). Ainda em relação ao papel de facilitação da espécie Clusia fluminensis, é possível encontrar nas ilhas de vegetação no campo de dunas nebkas o estabelecimento de espécies consorciadas como cactáceas e bromeliáceas (FERNANDEZ et al., (2017). Este consórcio corrobora com o que Kidron e Zohar (2015), Hesp (2017), Du et al., (2010) e Lang et al., (2013) apontam como o papel positivo que as dunas nebkas apresentam no ecossistema, formando em uma meso e micro escala habitats que geram condições melhores de abrigo, sombra, ambiente adequado para o estabelecimento de outras espécies vegetais e alimentos para a fauna, contribuindo para a preservação da biodiversidade.

(A)Planície Costeira destacando dunas nebkas; (B)Localização dos perfis topográficos e MDE’s; (C)Nebkas no local. Coordenadas: 23K 22°56’5.97”S/ 42°2’28.22”O


Perfis topográficos bidimensionais das dunas Nebkas. Destaque em vermelho para a morfologia diferenciada.


Blocos tridimensionais realizados no campo de dunas nebkas. Seta vermelha indicando a direção do vento predominante.


Caráter alongado das dunas nebkas em, Cabo Frio. Setas vermelhas indicando as depressões alongadas interdunas.

Considerações Finais

As dunas nebkas presentes na planície de Cabo Frio se apresentam de forma contínua formando um campo de dunas na parte meridional da planície tendo as dunas dispostas orientadas aos ventos de NE dominantes. Os resultados revelaram um padrão de acumulação eólica sob influência direta do efeito da vegetação Clusia local, apresentando dunas de alturas de 2 a 3 metros em sua maioria, com presença de dunas de altura mais pronunciada. A espécie Clúsia fluminensis, espécie dominante no dossel das moitas e característica das restingas do Rio de Janeiro, apresenta potencial de espécie focal segundo a literatura, sendo importantes para o ecossistema e para a preservação da biodiversidade. Foram encontradas dunas em que os parâmetros morfométricos apresentam particularidades quando comparados aos encontrados na literatura existente, o que demonstra a importância do avanço dos estudos dessa tipologia em Cabo Frio. A presença de depressões interdunas orientadas á direção NE são indicadores de remobilização eólica e comuns em áreas de ocorrência de dunas nebkas. O trabalho de Caris et al., (2009) atesta que o uso de imagens de satélite detém grande potencial para estudos ecológicos e indicaram bons resultados para análise do padrão de distribuição da vegetação e seu formato, o que abre uma perspectiva da utilização de sua metodologia para análise da distribuição das dunas nebkas em Cabo Frio futuramente em uma escala de paisagem.

Agradecimentos

Os autores agradecem a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES) pela concessão de bolsa de mestrado para Samara Monteiro e o suporte do Laboratório de Geografia Física da UFF (LAGEF).

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