SUMÁRIO
1.1. ÁREA DE ESTUDO
1.1.5. Temperatura e Salinidade
Segundo QUARESMA (1997), a Baía de Guanabara tem como característica altas temperaturas e salinidades, sendo a média de salinidade de 29,5 e a de temperatura de 24,2oC. Na entrada da baía são encontrados os menores valores de temperatura, devido à entrada de água mais fria de origem marinha. A salinidade diminuí em direção ao interior da baía, em resposta ao aporte fluvial dos rios ao seu entorno (AMADOR, 1997; KJERFVE et al., 1997; QUARESMA, 1997).
É possível identificar padrões sazonais de salinidade na Baía de Guanabara no período de verão (quente e chuvoso) e inverno (seco) em virtude do aporte fluvial (PARANHOS et al., 1993;
JICA, 1994). No período chuvoso o aumento do aporte fluvial causa uma maior diluição das águas marinhas, ocasionando um gradiente horizontal mais acentuado, com valores de salinidade em torno de 33 na entrada da baía, e de 13 na porção mais interna (JICA, 1994). Nesse período observa-se também uma estratificação da baía, com diferenças entre as salinidades de superfície e fundo de até 10 (MAYR et al., 1989). Durante o resto do ano a coluna de d’água apresenta maior homogeneidade, as diferenças entre superfície e fundo não passam da faixa de 4. Além disso, no período seco observou-se um menor gradiente horizontal de salinidade, sendo 34 na região da entrada e 29 na região mais ao fundo da baía (JICA, 1994).
A existência de manguezais nas margens estuarinas contribui para variação de temperatura, pois os sedimentos lamosos de coloração escura que ficam expostos aos raios solares na baixa-mar absorvem grande quantidade de calor, que é transmitido às águas durante a maré enchente (LIRA et al, 1978 apud. AMADOR, 1997). Além disso, a água pluvial introduzida ao sistema geralmente apresenta temperaturas mais altas. Medidas realizadas entre 1980 e 1992 pela Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA), em 13 estações de monitoramento da qualidade da água na BG confirmam esse comportamento (Fig. 6).
Figura 6- Variação da Temperatura e da Salinidade média em 13 estações de monitoramento da FEEMA.
Modificado por KJERFVE et al. (1997).
Variações diárias de temperatura e salinidade podem ser encontradas de acordo com a maré. Em situações de maré enchente, o aumento da penetração de água marinha causa aumento da salinidade no interior da baía. Já em situações de maré vazante a salinidade diminui, podendo atingir seus menores valores (JICA, op cit.). Segundo KJERFVE et al. (1997), a baía apresenta boa condição de mistura na área próxima a entrada, assumindo uma condição moderadamente estratificada próximo a ponte Rio-Niterói.
1.1.6. Ventos
Os ventos mais comuns ma Baía de Guanabara são de NE (21%), S (17%) e N (14%), com intensidade maior que 1 m/s (24%), sendo sua média mensal de 3 m/s. Quando os ventos se associam às frentes frias, a velocidade pode chegar a 25 m/s na direção SSW. O vento SW é pouco freqüente, porém com forte intensidade quando associado com frentes frias (FILIPPO, 1997).
STECH & LORENZZETTI (1992), verificaram que durante os meses de inverno (junho a agosto), uma média de 13 frentes frias de origem polar atingiram a costa do Rio de Janeiro, com uma média de 6 dias entre frentes consecutivas. Em 5 anos foi registrada no aterro do Flamengo uma média de 46 frentes frias/ano (FILIPPO, 1997). O tempo médio da passagem de frente fria é de 12 a 24 hrs (KJERFVE et., 1997).
1.1.7. Marés
As marés na Baía de Guanabara apresentam pequena amplitude, e são classificadas como semi-diurna com desigualdade diurna, o que corresponde a duas preamares e duas baixamares com diferentes alturas no período de um dia lunar (AMADOR, 1997; FILIPPO, 1997). Segundo KJERFVE et al. (1997), a variação média da maré é de aproximadamente 0,7 m para toda a baía, tendo uma variação de 1,1 m na sizígia e 0,3 m na quadratura. Esses autores afirmam ainda que os ventos (principalmente os de norte e sul) influenciam o comportamento do plano do espelho d’água no interior da baía, porém interferem pouco no padrão de circulação de águas.
KJERFVE et al., (1997) comparam as forças motrizes da maré com a resposta do nível d’água e comprovando que algumas componentes harmônicas da maré são atenuadas, enquanto outras são amplificadas, indicando influência da forma e topografia de fundo da baía na maré.
A maré na Baía de Guanabara apresenta uma componente meteorológica, gerada pelo empilhamento de água no interior da baía por ação dos ventos e tempestades. As frentes frias de quadrante sul chegam de forma frontal à entrada da baía, provocando o represamento da água.
Com as frentes frias, o aumento na altura da maré varia de 15 a 35 cm na Ponta da Armação, mas podem chegar a 1,0 m em ocasiões de ressacas fortes associadas a frentes frias de maior intensidade (FILIPPO, 1997).
1.1.8. Correntes
Os processos de circulação e mistura em ambientes estuarinos são gerados, principalmente, pelas forçantes:
a) co-oscilação da maré [η = η (x, y, t) ];
b) descarga fluvial [Qf = Qf (t) ] e
c) gradiente longitudinal de salinidade (∂S/∂x).
Como a escala de tempo da resposta do corpo de água estuarino a essas forçantes é ampla, os movimentos foram separados em domínios de alta e baixa freqüência. A partir de um tratamento matemático da equação fundamental da hidrostática (∂P/∂z = -ρg) é possível separar os efeitos da co-oscilação da maré (alta freqüência), dos efeitos das forçantes com baixa freqüência.
O efeito dinâmico gerado pela maré tem natureza barotrópica, pois independe da profundidade; sua intensidade é proporcional ao valor negativo da inclinação da superfície livre (∂η/∂x), assumindo seqüencialmente valores negativos na maré enchente e positivos na maré vazante, impulsionando correntes de maré estuário acima e abaixo.
A circulação gravitacional é determinada pela interação entre o componente baroclínico do gradiente de pressão e o componente de descarga fluvial (Qf). O componente baroclínico é obtido a partir de um tratamento matemático da equação fundamental da hidrostática (∂P/∂z = -ρg), e posteriormente eliminando-se o movimento de natureza barotrópico gerado pela maré. Sua contribuição depende somente do gradiente longitudinal de densidade e apresenta uma variação com a profundidade, atingindo os maiores valores junto ao fundo, permanecendo zero na superfície. O sentido do movimento é sempre da região de maior densidade para a de menor densidade, ou seja, o movimento relativo a este forçante é sempre direcionado para o interior do estuário. A componente de descarga fluvial é determinada pela vazão entre a descarga fluvial e a área média da seção transversal. O sentido deste forçante é sempre para fora do estuário.
A circulação de água no interior da BG pode ser considerada como uma composição da circulação gravitacional e modificada pela ação do vento (KJERFVE et al., 1997).
Devido aos grandes volumes de água transportados na barra da Baía de Guanabara através de seu canal principal, as correntes que ocorrem na região são regidas principalmente pela maré, sem que os ventos possam alterá-las significantemente quanto a direções e intensidades
(CAMARGO, 2002). Entretanto, FILIPPO (1997) mostrou através de uma série anual de ventos que em condições atípicas (passagem de frente fria) 98% da variação da maré passa estar associada ao padrão de ventos, refletindo na direção das correntes.
REBELLO et al. (1986) estimaram um volume de tocas de águas de aproximadamente 108 m3 por ciclo de maré, ou seja, 10% do volume total da baía. O tempo de renovação de 50%
do volume de água é de aproximadamente 11,4 dias (KJERFVE et., 1997). Situações extremas, como a passagem de frentes frias, produzem condições hidrodinâmicas mais energéticas, acelerando as correntes de maré enchente (CAMARGO 2002). Em geral, são encontradas maiores velocidades das correntes nos períodos de enchente do que nos períodos de vazante (KJERFVE et al. 1997).
As correntes de maré apresentam as componentes do eixo y (N – S) mais intensas que as do eixo x (L – O). A configuração da costa na entrada da baía e a presença de um banco de areia são responsáveis pelo estrangulamento das correntes, que atingem velocidades capazes de gerar as dunas subaquáticas presentes na margem leste do canal central da baía (CAMARGO, 2002).
Em levantamento realizado por JICA (1994) em diferentes pontos da baía encontrou maiores velocidades de correntes próximas à boca da Barra.