E-mail: [email protected] Orientador(a): Maria Cristina de Souza
Palavras-chave: estratigrafia, radarfácies, Holoceno. Introdução
As barreiras costeiras, objetos do estudo, estão localizadas em um amplo setor da costa que compreen- de parte do litoral paranaense e norte catarinense, tendo evoluído a partir do máximo holocênico, por volta de 5300 anos A.P., durante a lenta e gradual queda do nível relativo do mar (Angulo et al. 2006a). Durante esta queda do nível relativo do mar, no entanto, podem ter existido períodos de inversão tem- porária no sentido dominante da deriva litorânea na costa brasileira. Segundo Angulo et al. (2006b) pre- domina no litoral brasileiro uma deriva litorânea sentido sul-norte, devido ao predomínio de ondulações do quadrante S-SE. Estes períodos de inversão são fenômenos complexos, produto de mudanças nos parâmetros oceanográficos (clima de ondas, ventos predominantes e correntes) associadas a câmbios climáticos.
Feições morfológicas com sentido de construção inverso à da deriva litorânea predominante têm sido observadas no litoral paranaense e norte-catarinense tanto em superfície (Mihály & Angulo 2002, Souza 2005), como em subsuperfície (Angulo et al. 2005, Bogo 2013 e Witkowski 2015), em diferentes posi- ções cronoestratigráficas do Quaternário.
As inversões no sentido da deriva dominante aparentemente apresentam várias escalas de ciclicidade, podendo estar associadas a passagem de frentes frias, sazonais, a ciclos de alta frequência, ou podem estar associadas a eventos com tempo de recorrência mais longo, tal qual mudanças climáticas em es- cala continental ou global.
A utilização do método GPR (Ground Penetrating Radar), em conjunto com datações pelo método LOE (luminescência opticamente estimulada) e observações de feições morfológicas na região de estudo, permitirão definir feições associadas com um período de inversão climática ocorrida entre 5.800 e 1.500 anos A.P., caracterizando marcantes heterogeneidades inseridas nos depósitos sedimentares do Holo- ceno. A região de estudo situa-se entre os municípios de Itapoá (SC), Guaratuba e Pontal do Paraná (PR), dividida em três áreas-alvo (Figura 1).
Estado da arte
A gênese dos sistemas de barreiras na porção sul da costa brasileira está relacionada às variações de nível do mar ocorridas do Pleistoceno até o presente, evoluindo, durante este período, sob a influência direta do balanço de sedimentos e do regime de ondas, marés e clima regionais.
Os depósitos sedimentares da planície costeira, onde se localiza a área de estudo, são de origem mari- nha, lagunar e eólica, situando-se na área de influência de três grandes estuários; da Babitonga (240 km²) em Santa Catarina, de Guaratuba (50 km²) e de Paranaguá (990 km²) no Paraná, estando, portan- to, intrinsecamente ligados à sua dinâmica e magnitude da descarga de sedimentos fluviais.
Associados às barreiras costeiras podem ocorrer esporões, caracterizados como corpos arenosos com desenvolvimento aproximadamente longitudinal à costa, em resposta a uma deriva litorânea predomi- nante e que, de acordo com Allen (1982) e Roy et al. (1994), são construídos sob condições de nível do mar estáveis em costas dominadas por ondas.
Direções opostas de crescimento dos esporões sugerem inversões da deriva litorânea longitudinal du- rante a progradação, consequentemente influenciando os padrões de distribuição de sedimentos ao lon- go da costa (Dominguez 2009). Evidências de significativo componente de deriva longitudinal na forma-
ção das barreiras holocênicas foram observadas por diversos autores (Angulo et al. 1999, Souza et al. 2001, Mihály & Angulo 2002, Souza 2005) na região.
Feições indicativas de períodos em que a deriva longitudinal esteve atuando em sentido contrário ao da deriva predominante são, no entanto, raramente observados no interior da planície costeira. Um exem- plo são as feições identificadas por Souza (2005) na fotografia área da planície centro-sul paranaense, preservadas entre a barreira holocênica e a pleistocênica. Estas feições podem estar associadas a uma paleodesembocadura que existia a norte de Itapoá (Souza et al. 2001) durante o máximo holocênico. Chiessi et al. (2014) identificam, a partir de estudos da razão Mg/Ca de foraminíferos planctônicos e de taxas da razão isotópica de oxigênio (δ18O) em testemunhos de sedimentos marinhos, variações em escala de centenas de anos na direção predominante da corrente de deriva longitudinal no Holoceno tardio.
Zular (2011) identifica, na Ilha de São Francisco do Sul, uma mudança na morfodinâmica deposicional por volta de 1.9-1.8 ka, associado a um aumento na força de ventos provenientes do quadrante sudeste e condições de deriva litorânea predominando no sentido norte, o que pode estar associado a uma in- tensificação das frentes frias por volta deste período. Este período de intensas mudanças climáticas po- deria estar associada ao início dos eventos ENSO (El Nino Southern Oscillation) e consequentes varia- ções na Zona de Convergência Atlântico Sul (Cruz et al 2006) e nos ventos oceânicos (westerlies).
Material e Métodos
Para este trabalho, foram utilizadas seções de levantamentos GPR executados em 2009, 2012 e em 2013 (LECOST –DEGEO – UFPR /CECO – IG - UFRGS) sobre ruas e estradas ao longo de perfis perpendiculares e paralelos à linha de costa. O sistema utilizado foi o Georadar SIR-3000 da GSSI™ (Geophysical Survey Systems, Inc.) com uma antena de frequência central de 200 MHz (registrando até 12 m de profundidade). O sistema do georadar foi conectado a um DGPS, permitindo uma coleta de dados georreferenciados.
Os registros de campo selecionados foram processados e interpretados através do programa REFLEX 2D™. Nesta etapa foram aplicados filtros para remoção de ruído e ganho de sinal, além da correção topográfica utilizando os dados DGPS.
Após a interpretação dos radargramas, foram escolhidos os perfis com melhor resolução das estruturas, onde foram locados alvos para as sondagens com vibrotestemunhador (Figura 2).
O método utilizado para interpretação das seções GPR é baseado em princípios da estratigrafia sísmica adaptados às características e conceitos do método GPR, baseando-se no princípio geral para depósitos sedimentares de que as reflexões de ondas transmitidas são em geral paralelas à estratificação sedimentar. Os fundamentos do método utilizado neste trabalho estão em Gawthorpe et al. (1993), Jol & Bristow (2003) e Neal (2004).
Resultados
Na primeira etapa de trabalho com os radargramas foram processados e interpretados 36 radargramas no software ReflexView™. Foram definidas nesta etapa 15 radarfácies identificadas através da caracterização da geometria e textura dos refletores e de seus tipos de terminação (onlap, downlap etc.). Os pacotes (radar packages) foram também definidos, bem como suas relações espaciais, ou seja, as superfícies delimitantes que representam superfícies de deposição ou de erosão. Estas superfícies delimitantes foram definidas como pertencendo a duas ordens; as superfícies principais e secundárias. Nos radargramas podem ser identificadas três superfícies principais, em geral possuem alto contraste e são horizontalizadas, ou com relêvo suave. As superfícies secundárias em geral são irregulares e pouco nítidas.
Discussões e Conclusões
Nos radargramas longitudinais à linha de costa analisados, puderam ser identificadas feições com sentido de construção ou de progradação inversos, em diferentes posições do empilhamento estratigráfico, o que pode indicar influência de correntes de deriva durante a deposição dos sedimentos. A coleta de amostras através de sondagem, sua caracterização e datação, deverão esclarecer aspectos sobre os ambientes deposicionais, seu posicionamento na cronologia e sobre os ciclos climáticos que eventualmente influenciaram os processos.
Figura 1. Localização das áreas de pesquisa; A-Guaraguaçu, B-Guaratuba e C-Itapoá. Fonte da Imagem (Bing 2019).
Figura 3. Radargrama da perfilagem 23SW, na Area A.
Atividades Futuras
- Campo 1:Mapeamento geológico de superfície, coleta de amostras LOE. - Campo 2: Sondagem com vibrotestemunhador.
- Laboratório: preparação de testemunhos e amostras, descrição de fácies. - Datação: LOE
- Preparação de artigo 1. - Preparação de artigo 2.
Agradecimentos
À CAPES pela bolsa de doutorado, ao Programa de Pós-graduação do Departamento de Geologia da UFPR e ao LECOST (Laboratório de Estudos Costeiros).
Referências
ALFREDINI P. 1999. The longshore transport evaluation used as a tool for the Brazilian coastline littoral processes knowledge. Anais do VII Congresso Brasileiro da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário (ABEQUA), 13p.
ALLEN J.R.L. 1982. Sedimentary structures: their character and physical basis. Vol. 1, Developments in sedimentology, Vol. 30 A. Amsterdam, Elsevier: 593 p.
ANGULO R.J. 1992. Geologia da Planície Costeira do Estado do Paraná. Tese de Doutorado. Instituto de Geociências – USP, 334p.
ANGULO R.J., SOUZA M.C., CASTRO D.L., FERREIRA F.J.F., VEIGA F.A., CASTRO L.G., CASTELO BRANCO R.M.G. 2005. Feições regressivas e de crescimento de esporões identificados a partir de seções GPR nas planícies costeiras paranaense e norte catarinense. Abstracts of the 10º Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário, Guarapari.
ANGULO R.J., LESSA G.C., SOUZA M.C. 2006a. A Critical Review of Mid- to Late Holocene Sea-level Fluctuations on the Eastern Brazilian Coastline. Quaternary Science Reviews, 25:486-506.
ANGULO R. J., SOARES C. R., MARONE E., SOUZA M. C., ODRESKI L.L.R., NOERNBERG M. A. 2006b. Paraná. In: MUEHE, D. Erosão e progradação do litoral brasileiro. Brasília: Ministério do Meio Ambiente. p. 347- 400.
ANGULO R. J., LESSA G. C., SOUZA M.C. 2009. The Holocene Barrier Systems of the Santa Catarina Coast, Southern Brazil. In: DILLENBURG, S. R. & HESP, P. A. (eds) Geology and Geomorphology of Holocene Coastal Barriers of Brazil. Springer-Verlag. 135-172p.
BOGO M. 2013. Caracterização da barreira holocênica na região meridional da Ilha de São Francisco do Sul, SC. Dissertação de Mestrado, Pós-Graduação em Geologia Ambiental, Universidade Federal do Paraná, 102 p. BING MAPS 2019. Imagem da região de Guaratuba e Itapoá. Disponível em https://www.bing.com/maps. Acessado em dezembro de 2018.
CASSIANO G.F., SIEGLE E. 2009. Migração lateral da desembocadura do Rio Itapocú, SC, Brasil. Evolução morfológica e condicionantes físicas. Revista Brasileira de Geofísica 28(4): 537-549
CHIESSI C.M., MULITZA S., GROENEVELD J., SILVA J.B., CAMPOS M.C., GURGEL M.H.C. 2014. Variability of the Brazilian current during the late Holocene. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 415 (2014) 28–36.
CRUZ Jr. F.W., BURNS S.J., KARMANN I., SHARP W.D., VUILLE M. 2006. Reconstruction of regional
atmospheric circulation features during the late Pleistocene in subtropical Brazil from oxygen isotope composition of speleothems. Earth and Planetary Science Letters, 248, 494–506.
CURY L.F. 2009. Geologia do Terreno Paranaguá. Tese de Doutorado. Pós-graduação em Geologia, Departamento de Geologia, Universidade Federal do Paraná, 187p.
DOMINGUEZ J. M. L. 2009. The Coastal Zone of Brazil In: DILLENBURG S. & HESP P. (eds.) Geology and Geomorphology of Holocene Coastal Barriers of Brazil. Springer-Verlag, 17-51p.
FEDOROVA N. 2001. Meteorologia Sinótica. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Rio Grande do Sul: Ed. Universitária. 242 p.
GAWTHORPE R.L., COLLIER R.E.L., ALEXANDER J., LEEDER M., BRIDGE J.S., 1993. Ground penetrating radar: application to sandbody geometry and heterogeneity studies. In: NORTH C.P., PROSSER D.J. (Eds.), Characterization of Fluvial and Aeolian Reservoirs. Geol. Soc. Lond. Spec. Publ., vol. 73, pp. 421–432.
JOL H.M., BRISTOW C.S. 2003. GPR in sediments: advice on data collection, basic processing and interpretation, a good practice guide. In: BRISTOW C.S., JOL H.M. (Eds.), Ground Penetrating Radar in Sediments. Geological Society of London Special Publication, 211: 9-27.
LESSA G.C., ANGULO R.J., GIANNINI P.C.F., ARAÚJO A.D. 2000. Stratigraphy and Holocene evolution of a regressive barrier in south Brazil. Marine Geology, 165(1-4):87-108.
MARONE E. & CAMARGO R. de, 1994. Marés meteorológicas no litoral do Estado do Paraná: o evento de 18 de agosto de 1993. Nerítica. 8(1-2). p.73-85.
MARONE E., PRATA JR. V. P., KLINGENFUSS M. S. & DE CAMARGO R., 1995. Correntes de deriva no Litoral Paranaense: Um caso de estudo. VI Congresso Latinoamericano de Ciencias del Mar. Mar del Plata, Argentina. MIHALY P., ANGULO R. J. 2002. Dinâmica da desembocadura do corpo lagunar do Ararapira. Revista Bras. de Geosci, 32(2):217-222.
NEAL A. 2004. Ground-penetrating radar and its use in sedimentology: principles, problems and progress. Earth- Science Reviews 66:261–330.
PEEL M. C., FINLAYSON B. L., MCMAHON T. A. 2007. Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrol. Earth Syst. Sci., 11, 1633-1644.
ROY P.S., COWELL P.J., FERLAND M.A., THOM B.G. 1994. Wave–dominated coasts. In.CARTER R.W.G. & WOODROFFE C.D. (eds.) Coastal evolution: late quaternary shoreline morphodynamics. Cambridge University press, 121-186p.
SOUZA M.C., ANGULO R.J., PESSENDA L.C.R. 2001. Evolução paleogeográfica da planície costeira de Itapoá, litoral norte de Santa Catarina. Revista Brasileira de Geociências 31:223-230.
SOUZA M.C. 2005. Estratigrafia e evolução das barreiras holocênicas Paranaenses, Sul do Brasil. Tese de Doutorado. Pós-graduação em Geologia, Departamento de Geologia, Universidade Federal do Paraná. 100 p. ZULAR A. 2011. Sedimentologia e cronologia por luminescência da Ilha de São Francisco do Sul (SC):
Considerações sobre a evolução Holocênica de barreiras arenosas da costa sul e sudeste do Brasil. Dissertação de Mestrado. IG-USP. Programa de pós-graduação em Geoquímica e geotectônica.100p.
WITKOWSKI R.A.P. 2015. Estratigrafia de um setor da barreira holocênica na praia de leste, sul do Brasil, correspondente ao início de sua formação. Dissertação de mestrado. Curso de Pós-Graduação em Geologia Ambiental, Universidade Federal do Paraná, 83 p.
Modalidade: Doutorado. Data do Exame de Qualificação: (maio/2021)
Título original do Projeto de Pesquisa: Evolução holocênica do sistema barreira-laguna na porção
setentrional do litoral do Estado de Santa Catarina. Data de ingresso na Pós-Graduação: agosto/2017; Área de Concentração Geologia Ambiental; Linha de Pesquisa Evolução, Dinâmica e Recursos Costeiros. Bolsa CAPES-DS.
2 2 º S e miná rio do P rogra ma de P ós -Gra dua ç ã o e m Ge ologia De pa rta me nto de Ge olo gia - Un ive r sida de Fe de ra l do P a ra ná
24 a 28 d e j unho de 201 9 Cur i t i ba - P R