A Lagoa Rodrigo de Freitas apresenta nos dias de hoje um espelho d’água de cerca de
2,0 `0, e dimensões aproximadas de 2,0 ` na direção Norte-Sul e 0,8 a 1,6 ` na direção
Leste-Oeste. A área superficial da Lagoa tem diminuído desde o inicio da sua urbanização, especialmente a partir da década de 1950 devido a aterramentos das margens e em menores proporções por assoreamento. Observe a figura a seguir.
Figura 9 – Comparação entre a área original da Lagoa (contorno de linha mais escura) e a área atual (Rosman P. C., Solução Conjunta dos Problemas de Erosão na Praia de Ipanema-Leblon e Qualidade da Água na Lagoa
Rodrigo de Freitas, 1992).
Em seu interior destacam-se a presença de duas ilhas: a Ilha Piraquê e a Ilha dos Caiçaras. A primeira está localizada na porção noroeste da Lagoa, próxima ao canal da Rua General Garzon (canal do Piraquê), e a segunda na parte sul, próxima ao Canal do Jardim de Alah. Ambas as ilhas abrigam clubes de lazer privados, o Clube dos Caiçaras, na ilha de mesmo nome, e o Clube Naval, na Ilha Piraquê.
Figura 10 – Foto do espelho d’água da Lagoa no início do século XX. Extraído de:
http://www.alpheratz.org/index2.php?page=rio. Acessado em Maio de 2009.
Figura 11 – Foto do espelho d’água da Lagoa nos dias atuais. Extraído de:
http://informativorio.blogspot.com/2007/09/balsas-e-patinetes-na-lagoa.html. Acessado em Maio de 2009.
A Lagoa é parte comum a cinco importantes bairros da zona sul da cidade: Gávea, Jardim Botânico, Ipanema, Leblon e Lagoa. Apesar de no início de sua ocupação, em meados do século XVI, a região da Lagoa ter sido uma área pouco valorizada e desabitada, sendo pioneiramente explorada por pescadores de baixa renda, atualmente seu espelho d’água é cercado por uma malha urbana densamente habitada cuja população é de alto poder aquisitivo. A região é de relevante interesse turístico, e sua influência sobre as praias do Leblon e
Ipanema, bastante populares, a torna um corpo d’água estratégico e importante de ser preservado.
Apesar de nos dias atuais ser unânime a necessidade de preservação desta laguna, inclusive devido ao tombamento do seu espelho d’água em 1990 através do decreto municipal no 9396, muito já foi divergido a respeito de sua existência. Já foram concebidas inclusive idéias que objetivavam a eliminação completa do espelho d’água para construção de residências no lugar da laguna.
A vegetação originalmente encontrada na Lagoa abrangia diversas espécies de mangue, que foram sendo gradativamente eliminadas ao longo do processo de urbanização e redução do espelho d’água. Atualmente a vegetação típica de mangue é encontrada timidamente em regiões pontuais e localizadas (Figura 12) como fruto de trabalhos de recuperação desta vegetação. No entanto, em face da má qualidade da água atual, estas iniciativas acabam por contribuir para com a degradação ambiental, uma vez que o mangue constitui um local de concentração de resíduos flutuantes e de sedimentação acrescida.
Figura 12 – Localização das estações de replantio de vegetação de mangue na Lagoa (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
Figura 13 – Vegetação de mangue próximo à estação de replantio de Botafogo.
As comunidades biológicas atuais da Lagoa apresentam baixa variabilidade de espécies. Em relação à comunidade fitoplanctônica, as microalgas diatomáceas e clorofíceas são predominantes, respondendo por cerca de 60% do total de espécies. As condições hipereutróficas da Lagoa, com altas concentrações de fósforo e nitrogênio, e o pH elevado são condições particularmente propícias ao desenvolvimento destas espécies. Em relação à ictiofauna, as espécies de peixes dulcícolas são maioria, embora as espécies marinhas apresentem maior variabilidade. A abundância de peixes é bastante variável, pois esta sofre muita influência das condições de oxigenação da água (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
Existe hoje uma grande preocupação com a qualidade da água da Lagoa em decorrência de um histórico de ocorrência de episódios de mortandade de peixes e mau cheiro. As causas dessa degradação estão ligadas à deficiência da ligação entre a Lagoa e o mar, que contribuem para que haja um excessivo estoque de nutrientes na Lagoa.
Entretanto, uma série de intervenções realizadas na última década e que começam a surtir efeito no presente, como a construção da galeria de cintura, a drenagem constante e a reforma das elevatórias de esgoto que circundam o espelho d'água provocaram uma drástica redução das contribuições de carga orgânica. Há ações conjuntas do estado e município, através da Fundação Rio Águas, por exemplo, que tem feito dragagens sistemáticas e operado as comportas da rede de canais da Lagoa. A CEDAE (Companhia Estadual de Águas e Esgotos)
também tem feito investimentos na região – o mais importante foi a reforma das oito elevatórias de esgoto do entorno da Lagoa.
Desta maneira, em virtude de este trabalho estar embasado em estudos e dados mais anteriores à implementação destas medidas de melhoria, é possível que os aspectos levantados revelem um cenário atual pior do que o realmente existente. No entanto, este aspecto resulta em uma análise conservadora e cautelosa, que é preferível a uma análise que subestime a gravidade dos indicadores observados.
B. ORIGEM
A origem da Lagoa Rodrigo de Freitas está ligada ao afogamento de antigas bacias fluviais, do que resultaram enseadas, baías, estuários e braços de mar, e que foram sendo posteriormente barrados por cordões arenosos litorâneos (restingas), gerados pelos movimentos regressivos e transgressivos do mar, que ocorreram nos últimos 6.000 anos.
Evidências geológicas como sedimentos marinhos encontrados nos bairros do Jardim Botânico, Botafogo e Copacabana durante obras de escavação evidenciam este processo. A transgressão Guanabarina é responsável por este fenômeno.
Os cordões litorâneos uma vez tendo migrado para sua nova posição de equilíbrio com o nível do mar, durante a transgressão marinha, se posicionam entre o mar e a planície costeira, que é posteriormente inundada por ocasião de uma ligeira elevação do nível do mar, formando, dessa maneira, a laguna costeira. O quadro abaixo, extraído do Estudo de Impacto Ambiental da obra de reabilitação ambiental da Lagoa, demonstra a trajetória de formação e estabilização de nível da Lagoa, de acordo com o período de transgressão.
Tabela 3 – Períodos de estabilização do nível do mar a partir do início da Transgressão Guanabarina e seus eventos principais (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001)
Nível do mar estimado
em relação ao nível atual Idade Eventos principais 80 a 90 m abaixo Aproximadamente. 11.500 anos A.P. 60 a 75 m abaixo 11.000 anos 40 a 50 m abaixo Entre 10.000 e 8.000 anos
Instalação de um sistema fluvial meandrante na bacia da Baía de Guanabara.
20 m abaixo Entre 8.000 e 7.000
anos
Formação de uma grande laguna entre Itaipu e a Ponta do Arpoador.
Nível atual 7.000 anos
Formação das primeiras restingas, fechando antigas enseadas e sacos. Formação da “primeira” laguna Rodrigo de Freitas.
3 a 4m acima 5.600 anos
Destruição das restingas e afogamento de todos os vales fluviais. O mar alcançou o sopé dos Maciços Costeiros.
1 m abaixo 4.200 anos Construção de restingas, regularizando o litoral antes recortado por baías e
enseadas. Formação da laguna Rodrigo de Freitas.
1,5 a 2 m acima Entre 3.800 a 3.600 anos
Retrabalhamento parcial de restingas. Reabertura de algumas lagunas. Retrabalhamento parcial das restingas do
Leblon e Ipanema; aumento da
comunicação da Lagoa com o oceano.
Nível atual
3.000 anos Formação de lagunas intercordão. Fechamento definitivo de antigas lagunas. Dentro deste contexto, é possível afirmar que, em um horizonte temporal mais longo, a existência de lagunas costeiras é intermitente, isto é, há períodos cíclicos de aparecimento e desaparecimento deste tipo de corpo d’água, em função dos movimentos regressivos e transgressivos do mar. Deve-se, portanto, considerar que variações de nível no longo prazo ocorrerão independentes da intervenção humana, que poderá interferir somente na duração de cada ciclo de aparecimento e desaparecimento.
C. BATIMETRIA
As profundidades médias da Lagoa variam entre 3,0 e 4,0 , ocorrendo pequenas depressões nas suas porções sudeste e sudoeste com profundidades de até 8,0 . Estas profundidades podem ser explicadas por duas grandes dragagens realizadas na década de 1970, para aterramentos do Parque dos Patins, e do Cantagalo. A Figura a seguir mostra isolinhas de profundidade, obtidas de levantamentos realizados no âmbito do projeto Coppetec PENO 467 com a Fundação Rio – Águas do município do Rio de Janeiro no ano de 2000.
Figura 14 – Mapa de isolinhas de profundidade para a Lagoa Rodrigo de Freitas obtido no âmbito do Projeto PENO 467 de 1999(Rosman P. C., Estudos de Hidrodinâmica Ambiental para Ligação da Lagoa Rodrigo de
Freitas ao Mar via Dutos Afogados - RJ / RELATÓRIO FINAL, 2009).
D. RIOS E MAR
Situada ao fundo de uma bacia hidrográfica, a Lagoa recebe sedimentos provenientes das descargas fluviais e pluviométricas. Devido a este aspecto, a qualidade de suas águas é diretamente afetada pela qualidade dos sedimentos carregados.
Figura 15 - Bacia hidrográfica da Lagoa Rodrigo de Freitas (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
Originalmente, a Lagoa tinha três rios como principais afluentes: o Rio dos Macacos, com nascente à noroeste da bacia, o Rio Cabeça, com nascente ao norte, e o Rio Rainha, com nascente a sudoeste da bacia. No entanto, o Rio Rainha, localizado na porção sudoeste da bacia, encontra-se hoje desviado para o canal da Rua Visconde de Albuquerque, que deságua diretamente no mar. O Rio Rainha mantém ainda uma ligação com o canal do Jóquei, através do qual chega à Lagoa somente em ocasiões de grandes precipitações. Os Rios Cabeça e dos Macacos confluem no canal do Piraquê alcançando a Lagoa através deste.
Com o processo de urbanização os rios Rainha, Macaco e Cabeça passaram a receber esgotos domésticos e industriais da região. A partir de 1999 foram realizadas diversas reuniões entre técnicos da SMAC, RIO ÁGUAS e CEDAE com o objetivo de realizar intervenções coordenadas na bacia da Lagoa. O resultado deste conjunto de ações realizadas ao longo de 2000 acarretou em uma diminuição do lançamento na Lagoa Rodrigo de Freitas de cargas poluidoras proveniente da drenagem fluvial e pluvial. Atualmente o Rio dos Macacos tem suas águas límpidas, bem diferentes de cerca de dois anos atrás. Contudo, o Rio Cabeça ainda tem suas águas visualmente poluídas (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
O Rio dos Macacos é o principal contribuinte da Lagoa Rodrigo de Freitas. Seu curso d’água principal percorre uma distância de 4,6 `, com vazão média da ordem de 0,5 b/, até desaguar na Lagoa. O rio atravessa diversos trechos que costumavam sofrer contribuição de
poluição difusa, através de esgotos lançados ilegalmente nas galerias pluviais, o que acarretava a existência de baixos níveis de OD e altos níveis de DBO em suas águas (Lucas & Cunha, 2007). No trecho mais urbanizado, o rio desce sempre próximo à Rua Pacheco Leão, depois entra no Jardim Botânico, e segue para o canal da Rua General Garzon, desaguando na Lagoa, defronte à Ilha Piraquê, conforme mostrado nas figuras seguintes.
Figura 16 – Detalhe de trecho densamente urbanizado do Rio dos Macacos próximo ao canal da Rua General Garzon (Lucas & Cunha, 2007)
Figura 17 – Detalhe do canal do Piraquê na Rua General Garzon, que recebe águas dos Rios dos Macacos e Cabeça.
O Rio Cabeça nasce na cota 425 , na porção norte da bacia, e percorre uma distância de
2,7 ` até desaguar no Canal da Rua General Garzon. Apesar de possuir uma vazão média
dez vezes menor que o do Rio dos Macacos, da ordem de 0,045 b/, o Rio Cabeça é responsável por boa parcela da carga orgânica que chega ao canal da Rua General Garzon.
Figura 18 – Detalhe do canal do rio Cabeças.
Dados levantados para o Estudo de Impacto Ambiental da obra de reabilitação ambiental da Lagoa Rodrigo de Freitas (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001) mostram que as águas do canal da Rua General Garzon encontram-se poluídas, com boa parte dos parâmetros de qualidade de água para a classe em que se enquadram fora dos limites preconizados para a resolução CONAMA 357(CONAMA, 2005), que dispões sobre a classificação dos corpos d’água e padrões de qualidade de água. Apenas as concentrações de oxigênio dissolvido, OD, encontravam-se um pouco acima do limite mínimo de 5,0 7/c preconizado para classe 2, com valor médio de 5,6 7/c. A tabela abaixo mostra o valor médio dos principais parâmetros de qualidade de água do canal. É importante ressaltar que estes valores são extremamente variáveis, sendo estes muito influenciados principalmente pela existência ou não de precipitações.
Tabela 4 – Valor médio dos principais parâmetros de qualidade de água medidos no canal da Rua General Garzon comparados com os limites preconizados na resolução CONAMA 357 para água doce (AMBIENTAL
Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
Parâmetro Valor Médio CONAMA 357 – Águas doces classe II
OD 5,63 7/c > 5,0 7/c
DBO 19,81 7/c < 5,0 7/c
Fósforo Total 50,65 7/c < 0,1 7/c (ambiente lótico)
Amônia 0,46 7/c < 3,7 7/c (pH <7,5)
Dentro do domínio de modelagem estipulado, a região do mar das praias de Ipanema e Leblon, que constituem uma única praia separada pelo canal do Jardim de Alah, possui uma extensão de 3,7 ` e orientação predominante leste-oeste. As praias constituem uma restinga, fruto da ação das ondas que carregaram os sedimentos da plataforma continental em direção ao continente.
As correntes marítimas predominantes na superfície são de W-WSW (oeste-sudoeste) e as velocidades médias na superfície são próximas de 1,0 /, de acordo com dados interpretados do Estudo de Impacto Ambiental da Obra de Reabilitação Ambiental da Lagoa (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
Ainda segundo o estudo, os parâmetros de qualidade de água indicaram concentrações compatíveis com o padrão de águas salinas classe I, com uso recreativo de contato primário. No entanto, alguns registros se mostraram fora dos limites de aceitação estipulados pela resolução CONAMA 357, devido principalmente ao fato de as medições terem sido feitas muito próximas à praia. O OD e especialmente os coliformes fecais são exemplos destes parâmetros. A salinidade da região de mar varia de 30,0 a 36,0 ‰, com média de 35,0 ‰. A temperatura média foi de 22°+. O pH registrado apresentou baixa variabilidade, com média de
8. Em relação ao OD, houve variação de 5,0 a 10 7/c, com valor médio de 8,0 7/c. Não havia dados relativos à DBO.
Tabela 5 – Valor médio dos principais parâmetros de qualidade de água medidos no mar comparados com os limites preconizados na resolução CONAMA 357 para água salina (*não há correspondência entre COT e DBO)
(AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
Parâmetro Valor Médio CONAMA 357 – Águas salinas classe I
Salinidade 35,0‰ > 30 ‰
OD 7,5 7/c > 6,0 7/c
DBO 1,0 7/c ∗ +jk < 3,0 7/c
E. SEDIMENTOLOGIA
Em relação à composição sedimentológica, a Lagoa é caracterizada por sedimentos de granulometria fina. Campanhas de amostragem realizadas em 1999 (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001) mostram uma composição média de 50% de argila, 45% de silte e de
5% de areia. Em decorrência, a amplitude de rugosidade média do fundo da Lagoa é de aproximadamente 0,02 , e de 0,03 para o canal de concreto do Jardim de Alah.
O canal do Piraquê, que recebe contribuições dos sedimentos dos Rios Macaco e Cabeça, apresenta uma taxa de transporte de sólidos da ordem de 465,5 lmncopo/oml, valor considerado moderado, de acordo com a avaliação apresentada no Estudo de Impacto Ambiental da Obra de Reabilitação Ambiental da Lagoa (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001).
F. HIDRODINÂMICA
As principais forçantes hidrodinâmicas da Lagoa são o vento, a maré meteorológica, a descarga fluvial e em menores proporções a maré astronômica. Isto é conseqüência direta das características da comunicação da Lagoa com o mar, o canal do Jardim de Alah.
Figura 19 – Detalhe da embocadura do canal Jardim de Alah na praia completamente assoreada por areia. A desconexão completa entre a Lagoa e o mar é predominante (Maio, 2009).
O Canal do Jardim de Alah, responsável pela conexão da Lagoa com o mar, possui profundidade original de projeto de cerca de 70 q em relação ao nível médio do mar local,
800 de comprimento e largura de 10 a 18 ao longo de sua extensão. Devido à constante
intrusão de areia as profundidades encontradas no canal são muitas vezes inferiores ao valor citado. O canal divide os bairros de Ipanema e Leblon e vem sofrendo intervenções de dragagem contínua, desde 2001, em virtude de problemas de assoreamento. Tal procedimento implica em custos financeiros periódicos elevados.
A constante obstrução do canal do Jardim de Alah acarreta em menor sensibilidade do nível d’água da Lagoa à maré astronômica, e maior sensibilidade às descargas fluviais, à maré meteorológica e precipitações intensas, como já mencionadas. Em decorrência deste fato, as correntes na Lagoa são bastante fracas, com velocidades da ordem de 1,0 q/, sendo maiores nas proximidades com o canal do Piraquê, que aumentam em períodos de maior precipitação, em virtude do aumento da vazão fluvial; e com canal do Jardim de Alah.
Correntes superficiais geradas pelo vento também costumam ser registradas, embora predomine a estagnação das águas na maior parte do tempo.
Atualmente, o nível d’ água da Lagoa está cerca de 60 q acima do nível do mar, conforme mostrado na figura seguinte. Isso se deve ao fato de haver uma propagação progressiva da onda de maré no Canal do Jardim de Alah e obstrução do mesmo por assoreamento ocasionado pela ação das ondas na praia. O assoreamento do canal imprime um caráter extravasor para este. Dessa maneira, as velocidades na maré vazante são menores que na enchente. Isso torna a vazante mais longa do que a enchente e, para que o volume de água se conserve, o nível d’água da Lagoa sobe.
Gráfico 3 – Nível médio da Lagoa e do mar em relação ao nível de referência usado pela Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN), medido durante os meses de setembro a novembro de 1999 no âmbito do Projeto PENO
467 da Fundação Coppetec (Rosman P. C., Estudos de Hidrodinâmica Ambiental para Ligação da Lagoa Rodrigo de Freitas ao Mar via Dutos Afogados - RJ / RELATÓRIO FINAL, 2009).
O Gráfico 3 mostra que, atualmente, o nível d’água da Lagoa sofre pouca influência das variações do nível do mar local. Durante o período de 13/09/99 a 03/10/99, por exemplo, apesar de haver uma situação de maré de sizígia, não existe nenhuma sensibilidade às variações de nível do mar, ocorrendo um aumento de nível da Lagoa com certo atraso de cerca de 20 dias e logo após alguns dias de precipitação. É possível concluir adicionalmente, a partir da curva de salinidade mostrada, que durante os dois meses de medição apenas durante 10 horas a salinidade da Lagoa apresentou valores próximos aos da água do mar. Estes fatos demonstram que a realidade da Lagoa é a completa desconexão com o mar, e que o canal do Jardim de Alah está longe de funcionar como deveria.
Desta maneira, observa-se que os principais problemas hidrodinâmicos atuais da região da Lagoa Rodrigo de Freitas são:
• Deficiente comunicação com o mar, que ocasiona maior diferença de nível médio entre a Lagoa e o mar;
• Baixas taxas de troca/renovação de massas d’água;
• Baixas velocidades de circulação e estagnação da água, contribuindo para maiores degradações da qualidade da água.
G. QUALIDADE DA ÁGUA
Os primeiros estudos enfocando a qualidade da água da Lagoa datam de 1877, em estudos do barão de Lavradio. Os fenômenos de exalação de odores, mortandade de peixes e eutrofização são antigos, e despertam o interesse de dezenas de pesquisadores e especialistas, especialmente nos dias de hoje.
Com base em diversos estudos e levantamentos realizados pela Secretaria Municipal de Meio Ambiente, pela Universidade Santa Úrsula e pela Fundação Rio Águas (AMBIENTAL Engenharia e Consultoria Ltda., 2001), foi possível extrair um panorama das características físico-químicas julgadas mais relevantes. Os dados foram medidos durante um período bastante variável, datados de 1991 a 2001.
TEMPERATURA
A temperatura da água é fator influente na velocidade de diversas reações metabólicas, como a reprodução, oxidação, predação e mortandade dos organismos, além de influenciar diretamente na concentração de oxigênio dissolvido e, conseqüentemente, na DBO. Além disso, a temperatura também tem influência em aspectos físicos, como nas correntes de convecção ao longo da coluna d’água, nos gradientes de densidade e na viscosidade do meio.
As temperaturas médias obtidas na Lagoa variam de acordo com a época do ano. Para os meses de inverno a faixa é de 20 a 25°+ e para os meses de verão de 27 a 33°+.
SALINIDADE
Os teores de salinidade de corpos d’água semi-fechados são decorrentes de diferenças entre os volumes de precipitação e evaporação. Quando a precipitação supera a evaporação, têm-se baixos teores de salinidade, ao passo que se a evaporação é maior, há salinidade tende a aumentar.
A concentração de sais na água tem influência direta nas concentrações de OD e DBO. Além disso, a salinidade altera a densidade da água e conseqüentemente gera gradientes de densidade que alteram a hidrodinâmica do corpo d’água.