linha de costa: problemas e estudos - ufrgs

GRAVEL ISSN 1678-5975 Outubro - 2004 Nº 2 40-56 Porto Alegre

Linha de Costa: problemas e estudos L. R. Martins*; L. L. Tabajara* & E. R. Ferreira* * South West Atlantic Coastal and Marine Geology Group – COMAR

RESUMO Linhas de costa representam áreas extremamente dinâmicas e

sensíveis a mudanças naturais e atividades antrópicas. Estudos relativos à deposição, erosão, recuperação e manutenção da zona costeira do Rio Grande do Sul (Brasil) foram desenvolvidos nestas últimas décadas através de projetos locais e regionais. Os problemas de erosão na porção sul da costa brasileira, estão principalmente relacionados com marés de tempestades e mudanças do nível relativo do mar ao longo dos 620 km de praia. Associado a esse problema, estudos concernentes com o estoque arenoso da plataforma continental interna foram desenvolvidos. Contudo a deposição periódica de lama na praia do Cassino representa um episódio erosional/deposicional local vinculado ao deságüe da Lagoa dos Patos, durante a passagem de frentes frias, enquanto o manejo de dunas desenvolvido em uma área piloto de praia do município de Osório, constitui uma contribuição para recuperar e estabilizar a morfologia eólica da zona costeira. Os resultados produzidos pelo presente estudo podem ser aplicados na compreensão dos processos sedimentares de outras zonas costeiras.

ABSTRACT Coastlines are extremely dynamic and sensitive areas submitted to

constant changes due to natural causes and anthropogenic activities. Studies on deposition and erosion episodes, recovery and maintenance of Rio Grande do Sul (Brazil) coastal zone were developed in the last decade by regional and local projects. The erosion problems in this southern portion of the Brazilian coast are mainly related to storm surges and relative sea level changes, along the 620 km of the coastline. Linked to these problems, studies regarding the adjacent inner continental shelf sand budget were developed. However, the deposition of mud in the Cassino beach represents a local erosional/depositional episode linked to the Lagoa dos Patos inlet, during the passage of cold fronts; whereas the dune management developed in a pilot area of Osório county beaches represents a contribution to recover and stabilize the eolian morphology in the coastal area. Results from the present research can be applied to the understanding of the sedimentary processes and in the management of other coastal areas.

Palavras chave: linhas de costa, erosão, deposição, recuperação, gerenciamento.

L. R. Martins et al. 41

INTRODUÇÃO

Conforme indica CRUICKSHANK (1998) o desaparecimento das praias e a subseqüente destruição de valiosas áreas costeiras, afetando o seu desenvolvimento econômico, tornou-se uma série ameaça, atualmente avaliada com o maior cuidado por parte dos estudiosos sobre o assunto. Em muitas áreas, o turismo, sustentado pela presença das praias, se constitui no principal fator de desenvolvimento da economia local e regional. Para citar apenas dois exemplos de expressão regional, seria catastrófico se Punta del Este, no Uruguai, ou Garopaba, em Santa Catarina, no sul do Brasil, perdessem suas praias através da erosão.

As zonas costeiras não são áreas estáticas, mas extremamente dinâmicas. Elas estão normalmente em constante mudança, em respostas às forças naturais e à atividade humana.

Essas forças e atividades movimentam continuamente as linhas de costa, muitas vezes na mesma direção, mas freqüentemente em direções opostas. Como resultado a forma da linha de costa sofre alterações (WILLIAMS et al., 1992).

Areias e outros materiais são movidos para a praia ou para fora dela por correntes e ondas. Movimentos sazonais dos materiais costeiros criam usualmente amplas praias no verão, substituídas por estreitas praias no inverno, em um verdadeiro ciclo anual. Durante a ação de marés de tempestades (storm surges), vastas áreas podem ser inundadas em questão de horas.

Em termos de larga escala, a linha de costa move-se na tentativa de atingir um equilíbrio com as forças que atuam sobre ela. Ilhas de barreira e bancos arenosos movem-se em direção à praia e ao longo da costa governadas por correntes litorâneas. Promontórios são erodidos; sedimentos são depositados em deltas fluviais, estendendo a linha de costa em direção ao mar aberto. Elas também se movimentam em resposta às variações no nível do mar, de forma positiva ou negativa.

Dessa forma é necessário que todo e qualquer estudo sobre a zona costeira leve em consideração a identificação dos processos chaves que nela operam, bem como a definição

dos fatores e a compreensão dos mecanismos que os controlam, além de contribuir com a informação necessária para um desenvolvimento racional, um manejo e uma conservação da zona costeira e seus recursos.

O funcionamento dos sistemas costeiros depende de uma série de fatores como:

a) características básicas intrínsecas ao

próprio ambiente, tais como: topografia, embasamento geológico, natureza dos sedimentos, propriedades físicas e químicas das massas d’água;

b) forças externas, incluindo astronômicas, meteorológicas, geodinâmicas, ingerência humana, ingresso de elementos químicos através da atmosfera e intensidade da radiação solar;

c) aportes tais como material solúvel e sedimentos detritais em suspensão, tração e rolamento.

O primeiro conjunto de estudos leva à construção de documentos e cartas básicas de trabalho (topográficas, geológicas, sedimentológicas, circulação e composição das águas), que constituem a primeira evidência para o estudo adequado de um meio ambiente. No segundo conjunto, as forças geodinâmicas externas operam em longo prazo (décadas, centenas, milhares de anos), como, por exemplo, as mudanças no nível do mar. Por sua vez, as astronômicas dão lugar às variações periódicas factíveis de previsão, como marés e correntes associadas com períodos meteorológicos que geram correntes e ventos usualmente estacionais. Sendo os ventos, agentes geradores de ondas que atacam as costas, a direção de onda também será, de certa forma, previsível, mas apresentando variações de direção e energia em curto prazo. O terceiro conjunto engloba todo o material sedimentar a ser dinamizado no ambiente.

Considere-se também, conforme é detalhado mais adiante, a influência do homem no ambiente costeiro, que possui uma importância fundamental através de uma cadeia complexa de interações de processos. A costa representa um ponto focal forte sob o ponto de vista de recreação, que cresce à medida do aumento da população. Sua importância está contemplada pela intensa utilização que o homem desenvolve sobre ela. É uma área extremamente sensível sobre o ponto de vista

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ambiental, em função do seu comportamento dinâmico, gerando interesse científico em se conhecer o que ocorre na zona de interação terra-mar.

Dentre os problemas maiores que afetam as praias do mundo inteiro, encontra-se a erosão, hoje estudada com profundidade pela maioria dos países com zonas costeiras e por um elevado número de pesquisadores americanos, canadenses, australianos e europeus. (WILLIAMS, et al., 1992; PILKEY & THIELER, 1992; LEATHERMAN et al., 2000; PRATSON et al., 1999; NUTTLE et al., 1997; CONDIE et al., 2003; ANDERSON et al., 2001; TORNQVIST et al., 2002; FLETCHER et al., 2000; LEATHERMAN & La BREQUE, 2003; DOUGLAS et al., 2001; BALTUCK et al., 1996; CLARK 1996; Van der VINK et al., 1998; KOMAR, 1995, 1999; ARDUS & HARRISON, 1990, LEADON, 1999).

O programa LMER - Land Margin Ecosystems Research (1992), desenvolvido através de um consórcio (Joint Oceanographic Institutions, USA), estabeleceu as principais pressões causadas pela população concentrada nas áreas costeiras dos Estados Unidos.

Entre essas se situam perda de habitat, interceptação no aporte de água e sedimento, invasão de espécies exóticas, aumento da poluição, aumento de nutrientes e gradual eutroficação. O programa, com apoio da National Science Foundation, realizou o estudo de quatro áreas: Chesapeake e Waquoit Bays (costa leste) e Tomales Bay e Columbia River (costa oeste). Os locais escolhidos apresentam variedades de características estuarinas, principalmente em tamanho, profundidade, bacia de drenagem, clima, dinâmica e qualidade das águas, aspectos sedimentológicos e geomorfológicos.

Os resultados obtidos permitem não somente uma análise completa dos quatro locais, como também a utilização dos dados em exercícios comparativos e aplicabilidade da metodologia em outras regiões.

Um estudo extremamente importante, por suas relações históricas e turísticas, vem sendo realizado na Laguna de Veneza (Itália).

Devido à elevação do nível do mar, combinado com a subsidência do solo, Veneza vem sofrendo freqüentes eventos de inundações, associados às marés de tempestades. Uma solução possível para mitigar os efeitos das

inundações seria o fechamento temporário dos “inlets” lagunares por ocasião dos episódios de inundação. Em 2001, o governo italiano decidiu realizar obras nesse sentido, através da adoção de barreiras móveis (79 ao todo), distribuídas nos três braços de mar, com custo aproximado de 2,5 bilhões de euros. A implantação do MOSE (Experimental Eletromechanical Module) gerou um fórum para discussão de argumentos contrários (PIRAZZOLI, 2002) e favoráveis (BRAS et al., 2002).

Estudos foram realizados, durante dois anos, pelo Instituto Nazionale di Oceanografia e di Giofísica Sperimentale (Trieste) e pelo Instituto per lo Studio della Dinâmica delle Grandi Masse (Veneza), visando especialmente a análise das correntes presentes nos três braços de mar lagunares, complementados por medidas das correntes superficiais na área em frente aos mesmos, utilizando o Coastal Ocean Dynamics Applications Radar (CODAR). O detalhamento desse trabalho e os principais resultados foram divulgados por GACIC et al. (2002).

Na costa sul - brasileira problemas relativos a erosão costeira e ao comportamento da costa foram objetos de vários estudos nestes últimos anos (MARTINS et al., 1993; TOMAZZELLI et al., 1995, 1997, 1998; CALLIARI et al., 1997, 2003; TOMAZELLI & DILLENBURG, 1998; DILLENBURG & KUCHLE, 1999; CALLIARI, 1998; TOZZI & CALLIARI, 1997; CORRÊA & TOLDO, 1998; SOUZA, 2001, TOLDO Jr. et al., 2003 a, b; NUBER et al., 2003; GRUBER et al., 2003, a, b; ABSALONSEN & SARAIVA, 2003, SERAU & CALLIARI, 2003; BARBOZA & TOMAZELLI, 2003; BUCHMAN & TOMAZELLI, 2003; SILVA et al., 2003).

Porções da linha de costa do Rio Grande do Sul vêm sendo submetidas à erosão continuada (TOLDO Jr. et al., 1999; SPERANSKI & CALLIARI, 2000) e irão requerer trabalhos de recuperação e manutenção (MARTINS et al., 1997, 1999).

Em nível de Atlântico Sudoeste, o tópico foi estudado por pesquisadores do Brasil, Uruguai e Argentina (MARCOMINI, 1997; LABORDE, 1999; PIVEL et al., 2001; ISLA & TOMAZELLI, 1999). Um estudo inédito para a região foi realizado por pesquisadores do Brasil, do Uruguai e da Argentina, abordando causas e efeitos da erosão nas costas do sul do Brasil, no Uruguai e na Argentina. Os resultados desse

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trabalho foram divulgados por MARTINS et al. (2002).

Mudanças costeiras e a intervenção humana

A maior parte das zonas costeiras

mundiais e as áreas adjacentes encontram-se em um estado contínuo de mudança, em resposta a processos naturais. Outras alterações, contudo, são devidas diretamente às atividades humanas, associadas muitas vezes à explotação de recursos não vivos, através de dragagens, desenvolvimento costeiro, recuperação de terras baixas, retirada de material do perfil praial, implantação de complexos urbanísticos, etc.

É sempre interessante distinguir mudanças naturais e antropogênicas, e todo e qualquer plano de manejo costeiro deve levar em conta uma melhor conservação costeira, prevenindo conseqüências danosas advindas da explotação dos produtos mapeando a natureza e a extensão dos recursos costeiros existentes, além de facilitar a exploração daqueles ainda não descobertos.

Processos naturais diversos e complexos afetam continuamente as linhas de costa sob o ponto de vista físico, químico e biológico, em escalas que variam de microscópicas (grãos de areia) a globais (mudanças no nível do mar). Características locais e regionais das costas controlam as diferentes interações e a relativa importância desses processos naturais.

A atividade humana acrescenta ainda uma nova dimensão às mudanças costeiras, modificando e perturbando, direta ou indiretamente, os ambientes costeiros e os processos naturais de mudança. Em realidade, essas atividades adicionam mais um componente na complexidade dos processos naturais da zona costeira e de seus materiais, através de efeitos diretos e indiretos numa zona em constante mudança. Elas podem afetar a fonte dos sedimentos para a costa e o movimento dos mesmos dentro do ambiente costeiro, bem como promover mudanças no nível do mar local e regional.

Freqüentemente a atividade humana é conduzida sem um adequado conhecimento da geologia costeira e seus processos. Como resultado, podem mesmo causar a degradação imprevista das linhas de costa. Até mesmo ações humanas dirigidas a salvar ou melhorar a zona

costeira podem indevidamente conduzir à degradação inesperada das linhas de costa. Uma análise sobre esta ação foi efetuada recentemente por SMALL & NICHOLLS (2003).

Conflitos entre atividades humanas e sistemas naturais existem onde quer que os dois se encontrem nos ambientes costeiros e, por certo, alguns são inevitáveis, embora os dramáticos exemplos existentes encontrados ao longo das costas de todo o mundo. Atualmente trabalhos cooperativos de pesquisa científica vêm sendo desenvolvidos, visando à obtenção das informações necessárias a minimizar os efeitos da ação humana ao longo das costas.

Iniciativas para a preservação das zonas costeiras

Várias iniciativas desenvolvidas através

de organismos governamentais e não governamentais têm apresentado por escopo o estudo da zona costeira com vistas a sua utilização adequada, desenvolvimento sustentável e preservação.

Durante muitos anos a Divisão de Ciências do Mar (UNESCO), através de seu projeto global COMAR (Coastal Marine) e de seus componentes PROMAR (Promotion of Marine Science) e TREDMAR (Training on Marine Science), desenvolveram uma série de atividades dentre os quais: projetos de pesquisa, cursos de treinamento e elaboração de manuais, com vistas ao uso e à manutenção das zonas costeiras. Seus componentes regionais, COMARASIA (Ásia), COMARAFRICA (África) e COSALC (América Latina e Caribe), foram responsáveis pela aquisição de um conhecimento científico adequado, visando ao uso racional das regiões costeiras. Para exemplificar tais iniciativas, registre-se a realização, no CECO/UFRGS (Porto Alegre/Brasil) de quatro cursos sobre geologia costeira para profissionais da região e o desenvolvimento dos projetos Lagoa dos Patos e Plataforma Continental Sul-Brasileira.

Na mesma linha de ação, o subprograma temático “Coastal Change”, do programa Ocean Science in Relation to Non Living Resources-OSNLR, da Comissão Oceanográfica Intergovernamental-COI (UNESCO), ocupou-se fundamentalmente dos processos que conduzem as mudanças da zona costeira, com especial ênfase nos aspectos

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erosivos. Essa importância levou o subprograma a estimular o surgimento do componente CZAR (Coastal Zone as a Resource on its own Right). Resultados de estudos sobre gerenciamento e administração da zona costeira, frutos de atividades do programa OSNLR, são encontrados em cinco volumes específicos (BORDOMER/95 e BORDOMER/97).

Vários pesquisadores e centros de pesquisa sul/brasileiros integraram-se no desenvolvimento de um projeto (Cabo Frio-Brasil à Península Valdés-Argentina), cujos resultados já foram mencionados e podem ser encontrados na lista bibliográfica do presente trabalho.

Vinculado à secção de “serviços oceânicos” da Comissão Oceanográfica Intergovernmental – COI/UNESCO, o Programa GOOS (Global Ocean Observatory System) implantou recentemente o COOP (Coastal Ocean Observatory Panel). A importância da iniciativa encontra-se vinculada à concentração nos sistemas transicionais de uma ação interativa entre o continente e o oceano, bem como às atividades exercidas pela população cada vez mais crescente (38% do total), situada numa extensão de 100 km a partir da linha de costa (GOOS, 2003).

Entre as ações lideradas por organismos não governamentais, pode ser indicado o projeto LOICZ (Land Ocean Interactions in the Coastal Zone), vinculado ao IGBP (International Geosphere-Biosphere Project), que inclui a erosão costeira em um de seus pontos de ação.

Passando dos programas globais para os inter-regionais e regionais, várias iniciativas indicando preocupação com a zona costeira podem ser mencionadas. A mais recente é uma ação da Federação Européia, juntamente com a COI (UNESCO), no sentido de gerar uma rede em ciências e tecnologia do mar entre Europa e América Latina. Riscos ambientais marinhos, um dos conjuntos temáticos da ação, contempla um projeto relativo a morfodinâmica e à erosão de costas arenosas no Atlântico Sudoeste.

De igual forma o programa ASOS (Atlântico Sul Ocidental Superior), estabelecido por Brasil, Uruguai e Argentina, visando ao desenvolvimento de projetos oceanográficos conjuntos, na área compreendida entre Cabo Frio (Brasil) e Península Valdés (Argentina), abriga projetos sobre erosão costeira.

Mais recentemente a iniciativa CABMAR (Cooperação Argentina-Brasil em Ciências do Mar) formalizou a zona costeira como uma de suas metas prioritárias de estudo. O programa de cooperação envolve a realização de pesquisas conjuntas, o intercâmbio de pesquisadores, e o desenvolvimento de cursos, envolvendo a zona costeira e a plataforma continental.Também o novo COMAR (South West Atlantic Coastal and Marine Geology Group) realiza seus trabalhos nessa linha de atividade.

Essas últimas iniciativas, embora de grande interesse científico no conhecimento da Zona Costeira do Atlântico Sudoeste, carecem dos recursos indispensáveis para seu pleno desenvolvimento.

Estudos realizados na costa do Rio Grande do Sul

Durante muitos anos, estudiosos que

pesquisaram a linha de costa gaúcha de Torres ao Chuí notaram modificações evidentes no período de 1960 (DELANEY, 1966; MARTINS, 1967) a 2000 (CALLIARI et al., 1997, TOMAZELLI et al., 2000). Essas modificações, reveladas inicialmente pela exposição no perfil praial de camadas de turfas, culminaram com indícios evidentes de erosão, representados especialmente pela queda do Farol da Conceição e de edificações na parte sul, mais especificamente na região de Hermenegildo. O Farol, que se encontrava localizado no campo de dunas frontais, durante trabalhos realizados pela equipe do CECO-UFRGS, na década de 70, apresentava, em 1985, posição no pós-praia, com base da edificação mostrando-se solapada, vindo a cair após a passagem de tormenta, registrada em 1993. Extremamente importante é a indicação de que, na queda do “Farol da Conceição”, a escarpa da duna frontral retrocedeu 50 metros, entre 1975 a 1995, resultando numa erosão média 2.5 m/ano.

Os estudos mais recentes, realizados através do subprograma “Coastal Change” e COMEMIR, comprovaram essas observações efetuadas nesse lapso de tempo. CALLIARI (1998) indicou as marés de tempestades “storm surges” como um dos agentes efetivos de erosão da praia e de retração das dunas ao longo da costa do Rio Grande do Sul. O autor mostrou também que, devido à orientação e às características das praias, as taxas de erosão são

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mais acentuadas em direção ao sul, como sucede especialmente na região da praia Hermenegildo, concluindo que a combinação de tempestades extratropicais e as marés astronômicas produzem acentuada erosão na linha de costa do nosso Estado. Os aspectos relativos ao impacto econômico da erosão, na praia do Hermenegildo, foram abordados por ESTEVES & SANTOS (2001).

Na mesma época, BARLETTA & CALLIARI (2001) realizaram uma série de observações visando à determinação da intensidade das tempestades operantes na costa gaúcha.

TOMAZELLI et al. (1999) associam mais um agente de forte influência nos fenômenos erosivos encontrados na costa gaúcha, indicando que esses parecem estar operando em conjunto, através de escalas diferentes: tormentas extratropicais de certa direção sobrepostas à subida do nível relativo do mar de longa escala. Os autores revelam, ainda, seus impactos sazonais na costa, incluindo perda de propriedades públicas e privadas, degradação da praia de recreação e exposição de turfas e outros sedimentos lamosos lagunares em vários pontos ao longo da costa. (MARTINS, 1967, SPERANSKI & CALLIARI, 2000, TOMAZELLI & VILLWOCK, 1989, TOMAZELLI et al., 1996).

TOLDO Jr. et al. (1999) realizaram um interessante trabalho sobre o comportamento da costa do Rio Grande do Sul. Mudanças na posição da linha de costa, a partir de 1975, foram mapeadas nos 620 km utilizando um GPS, indicando dez zonas de erosão praial (528 km) e cinco zonas de erosão/acresção (50 km). Cerca de 378 km de praia migraram em torno de 100 metros em direção ao continente; e somente 4 km permaneceram fixas. Segundo os autores as causas dessas mudanças não são claras, mas podem incluir uma lenta elevação no nível do mar, mudanças locais nas correntes litorâneas por refração de onda, freqüência de ondas de tormenta, bem como ação antrópica. Nessa mesma linha de ação, TOLDO Jr. et al. (2003 a, b) desenvolveram estudos relativos ao transporte de sedimentos na zona de surfe e a sua influência na configuração da linha de costa. Já anteriormente, TOMAZELLI & VILLWOCK (1992) abordaram a deriva litorânea de sedimentos ao longo do litoral norte do Rio Grande do Sul.

Experiência desenvolvida pelos autores

Um dos primeiros trabalhos detalhados

sobre a composição dos sedimentos praiais e eólicos, bem como sobre a ocorrência associada de minerais pesados, foi realizado por MARTINS (1967). Desde então outros autores enfocaram aspectos distintos dos variados ambientes transicionais que caracterizam a zona costeira do Rio Grande do Sul. Tais estudos encontram-se indicados em VILLWOCK & TOMAZELLI (1995) e abrangem os mais diversos aspectos da geologia sedimentar dessa região, incluindo sua evolução paleogeográfica, estratigrafia e caracterização dos inúmeros ambientes de sedimentação.

Nos estudos realizados ao longo da costa gaúcha como um todo, ou em estudos de caso, foi possível constatar situações erosivas, mas também outros episódios interessantes, alguns inclusive de caráter deposicional, conforme é descrito mais adiante. Completa relação bibliográfica sobre os estudos realizados na área, no período de 1980 a 2000, pode ser encontrada em MARTINS et al. (1996) e MARTINS & BARBOZA (2001).

Potencial de areia

Durante muito tempo o estudo dos

estoques arenosos situados na plataforma continental interna possuíam apenas um interesse acadêmico. A conseqüente abordagem dos problemas da linha de costa, especialmente aos vinculados à erosão, permitiu o surgimento de trabalhos mais detalhados, visando seu aproveitamento econômico, como ocorreu na Austrália (ROY, 1985; BIRD, 1990; BOURMAN, 1990); Estados Unidos (WILLIAMS, 1986; DUANE & STUBBLEFIELD, 1988; CRUICKSHANK et al., 1993; AMATO, 1994); Inglaterra (ARDUS & HARRISON, 1990; MAY, 1990); França (HALLEGOUT & GUILCHER 1990); Dinamarca (MOLLER, 1990), Portugal (PSUTY & MOREIRA, 1990); Japão (KOIKE, 1990); Nova Zelândia (CARTER & MICHEL, 1985; HEALY et al., 1990); Chile (PASKOFF & PETIOT, 1990) e Bélgica (CHARLIER, 1996).

Preocupados com os sinais evidentes de retração da linha de costa e a conseqüente perda de material, MARTINS et al. (1997) efetuaram

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um estudo sobre o potencial arenoso da plataforma continental interna do Rio Grande do Sul, com vistas à recuperação dos praiais afetadas.

Infelizmente, na área atingida não existem locais apropriados, no continente, para o fornecimento de areia para esse tipo de reconstrução praial. Dessa forma, sedimentos da plataforma continental interna foram analisados como possíveis fontes para “beach nourishment”. Eles consistem de sedimentos holocênicos transicionais e marinhos, que cobrem uma superfície irregular erosional, formando uma cobertura de areias quartzosas e

de areias carbonáticas, bancos lineares de areia de cascalho bioclástico e sedimentos lamosos.

Quatro litofácies foram identificadas, baseadas na caracterização por tamanho de grão, mineralogia, estrutura espacial e nível de energia do ambiente de deposição. Destas, duas foram consideradas como potencial para recuperação de praias – areia quartzosa e areia quartzosa com conchas (Fig. 1). Uma terceira foi considerada como recurso mineral – areia e cacalho carbonático bioclástico.

Cinco áreas alvo foram indicadas ao longo da plataforma continental interna, disponíveis para explotação.

Figura 1. Litofácies areia quartzosa e areia quartzosa com conchas, indicadas como potencial para recuperação

de praias no Rio Grande do Sul (modificado de MARTINS et al., 1997). Preservação de dunas frontais

Estudos concernentes à importância da

sedimentação eólica nas zonas costeiras e ao importante papel desempenhado pelas dunas frontais no perfil praial foram desenvolvidos em muitos países.

KURIYAMA & MOCHIZUKI (1999) desenvolveram trabalhos na costa do Japão, cujos resultados enfatizaram a importância das dunas frontais como estruturas de preservação de desastres e proteção à vida humana e propriedades, contra a ação de ondas e marés de tempestades. Os autores consideram a presença da vegetação como um fator chave na formação e estabilização das dunas costeiras.

Outros trabalhos abordando as relações duna/vegetação foram divulgados por BRESSOLIER & THOMAS (1976), DAVIDSON & LAW (1990), NIEDORODA et

al. (1991), NARUSE et al. (1992), BERGHEM (1997), ORFORD et al. (1999), STUMPF et al. (1999).

TABAJARA et al. (2000) abordaram, pela primeira vez em um estudo de caso, o manejo de dunas frontais no litoral norte do Rio Grande do Sul, mais especificamente nas praias oceânicas localizadas no município de Osório (Fig. 2).

O princípio básico no manejo de dunas é a manutenção de uma satisfatória cobertura vegetal sobre a duna frontal, o que previne a migração da areia para o interior do continente, exaurindo o sistema praial.

Em estudos realizados no noroeste da Austrália, pelo Soil Conservation Service, e na costa oeste dos Estados Unidos, pelo Oregon Department of Land Conservation and Development (MARRA, 1993), o manejo de dunas envolve a aplicação dos princípios de uso

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correto da terra, a organização das atividades recreativas e a recuperação das áreas com distúrbios.

Nos estudos de TABAJARA et al. (2000), os autores tiveram a oportunidade de monitorar, em alguns anos, os perfis praiais e o comportamento do sistema frontal de dunas. Os testes de campo, utilizando estruturas para estabilização e construção de dunas artificiais, recomendaram uma série de cuidados a serem seguidos.

As dunas edificadas a partir da construção de esteiras devem ser estabilizadas por vegetação. Enquanto as estruturas tornaram-se rapidamente efetivas no trapeamento da areia, logo que são instaladas, a vegetação exige preparo do terreno, plantio de espécies

adaptadas e tempo para iniciar a estabilização do depósito eólico. A consolidação desse trabalho (TABAJARA et al., 2001) foi alcançada com a aplicação pelo Programa Piloto das praias do município de Osório, da metodologia recomendada para solução dos problemas vinculados às dunas frontais pelas agências governamentais de gerenciamento de terras situadas na Austrália e na costa leste dos Estados Unidos, respectivamente pela Soil Conservation Service (1990) e pela Texas General Land Office (1991).

Figura 2. Métodos estruturais de manejo de dunas aplicados no Programa Piloto de Atlântida Sul; A. Esteiras

(sand fences) dispostas transversais ao vento dominante; B. Cercado duplo distante 4 metros entre si e paralelo á linha de costa; C. Cobertura morta, obtida por meio da poda das árvores do balneário e de esteiras alinhadas na frente das dunas remanescentes e paralelas á linha de costa. (segundo TABAJARA et al., 2000).

Deposição de lama

Cabe finalmente indicar que as

tormentas causam, além da erosão, fenômenos distintos, como o apresentado pela acumulação periódica de lama na praia do Cassino, no município de Rio Grande.

A deposição de lama que cobre o perfil praial em Cassino representa um fenômeno de

acumulação de material sedimentar durante as ressacas que se abatem periodicamente sobre a linha de costa (Fig. 3).

A primeira referência com relação ao fenômeno foi feita por VILLWOCK & MARTINS (1972), que detalharam esse episódio, indicando que o material lamoso depositado na praia durante as ressacas é similar aos sedimentos finos que atapetam a plataforma

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continental interna adjacente a desembocadura da Lagoa dos Patos. Os autores indicam, também, que os processos que levam a sua formação são comprovadamente naturais. VILLWOCK et al. (1972), ao estudarem a mineralogia de argilas dos sedimentos de fundo da Lagoa dos Patos, mostram sua vinculação com aqueles que atapetam a plataforma continental interna, especialmente os localizados ao sul do canal de Rio Grande, e os que, durante tempestades de ondulação, são erodidos e transportados para a zona de praia.

Figura 3. Camada de lama acumulada durante a atuação de tormentas sendo solapada pela dinâmica normal da praia. As fendas de ressecamento e gretas de contração produzidas pela exposição subaérea conduzem a liberação de blocos de lama inicialmente angulares e posteriormente retrabalhados formando seixos penecomtemporâneos. Os de menor tamanho são alojados nas fendas de ressecamento. No pós-praia os seixos de lama remanescentes são cobertos por areia de transporte eólico tornando possível por vezes sua preservação no registro geológico (segundo MARTINS et al., 1978, 2003).

O detalhamento do processo de

formação do depósito lamoso e seu posterior comportamento em relação à exposição subaérea (formação de fendas de ressecamento, gretas de

contração) à ação normal de ondas (desenvolvimento de blocos e bolas de argila, solapamento de degrau lamoso) e ao recobrimento por areia de transporte eólico no pós-praia (eventual preservação do evento no registro geológico) foi objeto dos trabalhos de MARTINS et al. (1978, 2003).

A singularidade dessa acumulação de material fino (menor de 62 micra), em uma típica “microtidal open ocean beach”, foi divulgada, em nível mundial, durante a realização do simpósio internacional “Sandy Beaches as Ecosystems”, realizado em Port Elizabeth, África do Sul, por MARTINS et al. (1983). CALLIARI & FACHIN (1993) estabeleceram através de mapas texturais, uma fácies mista (areia e lama), que desenvolve-se na plataforma interna, junto à desembocadura da Lagoa dos Patos até profundidade de 22 metros, correspondendo a denominada fácies Patos, descrita por MARTINS et al. (1972).

Os autores indicam, ainda, que fundos argilo-sílticos e síltico-argilosos ocorrem ao sul da desembocadura, e que, em razão dos ventos predominantes do quadrante NE, associados a altas taxas de carga de suspensão, proporcionam a formação de uma pluma de sedimento em direção SW. Floculado, esse material é depositado sob a forma de lama fluida, sendo identificadas espessuras de até 0,80 m. Tais estudos corroboram com os estudos dedicados ao problema e citados anteriormente.

O material lamoso de coloração cinza a preta, sob a forma de enorme colchão, aporta na praia através de uma suspensão concentrada (213 g/l), como no episódio ocorrido na segunda quinzena de fevereiro de 1978. Em contato com o ar, o material sofre rápida oxidação, o que se manifesta pela mudança de cor para castanho-escuro. CALLIARI et al. (2000) indicam valores de 20 g/l a 600 g/l, durante os episódios ocorridos em 17 de janeiro e 10 de março de 1998.

Várias camadas preservadas de lama, intercaladas por camadas de areia quartzosas, foram identificadas no pós-praia (MARTINS et al., 1978), o que denota a ciclicidade desse episódio. CALLIARI & FARIA (2003) indicam que flutuações do nível d’água combinado com estados ondulatórios, velocidade e direção do vento, induzem o transporte dos sedimentos finos armazenados na antepraia do Cassino, bem como a conseqüente formação de bancos

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lamosos soldados ao estirâncio. Segundo os autores, esses bancos causam estabilização praial e contribuem para a progradação da linha de costa numa extensão de 10 km.

Todas as situações aqui discutidas constituem uma exceção ao desenvolvimento de erosão causada pela passagem de tormentas. Embora o material lamoso seja originalmente erodido da plataforma interna, o episódio sobre o perfil praial do Cassino é de nítida deposição de material de granulometria, não compatível com a sedimentação normal do ambiente, conforme é constatado pelos estudos acima indicados.

Aspectos Conclusivos

Mudanças costeiras ocorrem em

resposta a processos naturais e/ou antrópicos, através de amplo espectro de escalas, tanto temporal quanto espacial. Com relação aos eventos naturais usualmente, o impacto de mudanças seculares no clima afeta os ambientes costeiros, através da elevação do nível do mar em escala decimétrica, mudanças de temperatura na superfície oceânica, influência nas áreas de tempestades tropicais e subtropicais, bem como a freqüência e magnitude das tempestades e as variações de precipitação, com influência no fluxo de sedimentos para as zonas costeiras. Outros efeitos podem incluir, também, mudanças nas correntes costeiras e oceânicas e no regime de ondas.

Deve ser considerado que aspectos de mudanças costeiras ainda são pouco compreendidos, em razão da ausência de um conhecimento mais profundo relativo aos mecanismos presentes, estando limitados a observações esparsas das variações modernas, obtidas através do monitoramento costeiro.

A melhor maneira para examinar a resposta aos agentes governantes de longa duração é a análise de como diferentes sistemas costeiros responderam a esses agentes no passado.

Conforme ANDERSON et al. (2001), a pergunta a ser feita nessas condições é igual à natureza das mudanças costeiras durante os últimos milhares de anos e como poderemos aplicar essa informação no planejamento costeiro e cenários de gerenciamento atuais.

Vários programas e projetos vinculados a iniciativas governamentais e não

governamentais têm abordado as variações climáticas e a elevação do nível do mar e suas principais conseqüências, entre elas a erosão costeira. Entre esses programas podem ser destacados os vinculados à Comissão Oceanográfica Intergovernamental-COI (UNESCO), a International Geosphere-Biosphere Program (IGBP), a Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone (LOICZ) e à Scientific Committee on Oceanic Research (SCOR), citados anteriormente.

Por outro lado, discussões relativas a alterações climáticas e à variação do nível do mar têm sido tema predominante em muitas reuniões, seminários, workshops e congressos específicos nesses últimos anos.

O tema é fascinante pelas conseqüências que pode gerar sobre as zonas costeiras. O impacto potencial do aquecimento global sobre o nível do mar, em termos de magnitude e taxas de elevação durante este e o próximo século, parece preocupar cientistas e administradores.

Ainda que futuras mudanças na temperatura global e no nível do mar sejam difíceis de predizer, é possível, por exemplo, submeter ao debate registros de réguas de marés e datações de radiocarbono de depósitos de marismas que indicam elevação do nível do mar.

De acordo com WARNICK et al. (1996), as taxas previstas de elevação do nível do mar variam de 38 a 55 cm para os próximos cem anos. Uma estimativa mais conservadora de 49/55 cm/século estaria próxima da elevação do nível do mar durante o Holoceno nos últimos 10.000 anos. Dessa forma o exame do registro geológico das mudanças costeiras, durante o Holoceno, poderia estabelecer uma capacidade relativa de predizer a taxa de elevação do nível do mar.

Esses modelos preditivos, contudo, ainda que baseados em registros estratigráficos e geomórficos, merecem cuidado quanto a sua aplicação. Para uma melhor avaliação desse impacto, NICHOLLS & LEATHERMAN (1995) e NICHOLLS & SMALL (2002) indicam que a elevação na ordem de um metro criaria um cenário catastrófico, afetando 6 milhões de pessoas no Egito, com a perda de 15% da área agrícola; 13 milhões em Bangladesh, com queda de 16% na produção de arroz; e 72 milhões na China, com perda de milhões de km2 de área.

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Muitas informações necessitam ser criadas para uma maior confiabilidade desses tipos de modelos. Nem sempre sabemos como, porque e quando os sistemas costeiros adquiriram sua atual morfologia, limitando nossa capacidade de desenvolver modelos de previsão sobre a variabilidade morfodinâmica através do tempo. Estudos sobre a estrutura geológica dos sistemas costeiros, o cenário tectônico, a topografia anterior, o substrato, a fonte de sedimentos e a geomorfologia produzem importantes informações sobre o comportamento desses sistemas no passado, incluindo taxas de mudanças.

Concluindo, é possível afirmar, à luz dos trabalhos já realizados ao longo da costa do Rio Grande do Sul, que os fatores que afetam os ambientes transicionais nela presentes intervem de uma maneira complexa e inter-relacionada. Clima, estoque sedimentar, processos costeiros, nível relativo do mar e atividade humana representam esses parâmetros de controle.

Temperatura, precipitação e evaporação estabelecem os pontos importantes do controle climático. A descarga fluvial, a erosão costeira e os sedimentos de mar aberto integram o estoque sedimentar destinado a promover a acresção da linha de praia, os leques de tempestades, os canais de marés, as estruturas costeiras, os depósitos de mar aberto e a extração de recursos. Os processos costeiros estão presentes através da ação de ondas, das correntes litorâneas, da descarga fluvial, das marés, dos ventos e tormentas, enquanto as variações de nível do mar estão ligadas à subsidência tectônica e por compactação, bem como as mudanças globais e locais de nível do mar.

Remoção de fluidos, desenvolvimento das bacias fluviais, dragagens de manutenção, construção de canais e de outras estruturas costeiras, alteração do campo de dunas, edificações e construções de estradas são pontos representativos da intervenção humana.

Finalmente cabe considerar que uma importante ferramenta estratégica de trabalho é a integração de equipes multidisciplinares de cientistas especializados em ambientes costeiros. Os dados obtidos em cada tipo de sistema costeiro deve ser necessariamente integrado aos modelos de previsão costeira.

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linha de costa: problemas e estudos - ufrgs

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