UNIVALI - UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CTTMAR CENTRO TECNOLÓGICO DA TERRA E DO MAR CURSO DE OCEANOGRAFIA

UNIVALI - UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ

CTTMAR – CENTRO TECNOLÓGICO DA TERRA E DO MAR CURSO DE OCEANOGRAFIA

RELAÇÃO ENTRE ONDAS, BANCOS E SURFABILIDADE: EXEMPLOS DE PRAIAS DO SUL DO BRASIL

DOUGLAS DUARTE NEMES

Trabalho de conclusão apresentado ao curso de oceanografia, para a obtenção do grau de oceanógrafo.

Orientador: Oc. Antonio Henrique F. Klein

ITAJAÍ JULHO de 2006

Este trabalho é dedicado

AGRADECIMENTOS

Á minha mãe, Rita Nemes, responsável pela minha formação e educação, além de ser patrocinadora oficial do atleta e competidor campeão de surfe e da vida.

Ao meu pai, César Nemes, falecido, que colocou este espírito de atleta-competidor e vencedor em mim.

Aos meus avós maternos, Tereza e João, e minha avó paterna, Darci, que também são responsáveis pela minha educação e formação, além de contribuírem para minha vida espiritual.

Á minha irmã, Priscila, que sempre me incentiva em tudo que eu faço, e por ser grande parceira no surfe.

Ao meu irmão, Gabriel (o gambá), que foi responsável direto da minha conquista do título de Campeão Catarinense de Surfe Universitário e de outros campeonatos. Pois, evoluímos juntos no esporte e hoje ele é uns dos melhores surfistas que já vi e meu grande parceiro nos dias de ondas gigantes.

Ao Osmar, que me deu minha primeira prancha de surfe e proporcionou minha educação até o ingresso na universidade.

Á minha namorada, Caroline Schio, que entre muitas conquistas e alegria juntos.possibilitou a minha evolução espiritual, acadêmica e no esporte.

Á Dona Vera Schio, por considerar-me como um filho e proporcionar muitas alegrias em Garopaba.

Á todas as amigas e amigos do Restaurante Vovó Carola, especialmente a Vó Cisa, Caroline, Tine, Cecília, Guida e a Stela por terem me acolhido como um filho nestes 6 anos em Itajaí.

Á todos meus amigos do Balneário Grajaú, onde foi o começo de toda a vida surfista para todos nós.

Aos parceiros de casa, que hoje estão no Japão, o Noriyoshi; ou com filho, o Lucas; e na USP, o Guilherme.

Aos meus amigos de São Paulo e de outros estados, por convivemos juntos por 6 anos, com muitas histórias e viagens de surfe.

Ao time Campeão Universitário de Futebol de Salão, Bar Hemp: Ave, Gotcha, Leão, Japonô, Júlio, Fluk, Caubi, Rodolfo, Lema, Toperinha, Codorna, Grilo, Moita e todos que fizeram parte da festa de campeão.

Aos meus amigos da Univali, e do Laboratório de Oceanografia Geológica, principalmente o Beto e o Jonas que auxiliaram-me na dificuldades do presente trabalho.

Aos meus amigos locais de Navegantes, proporcionando muitos treinos nas manhãs frias do Inverno.

Aos meus amigos do Molhe do Atalaia, pelos treinos na melhor formação de onda que já surfei na minha vida.

Aos professores do curso de oceanografia da Univali, pela excelente formação e dedicação com os alunos.

Ao professor Antonio Klein, pela paciência e orientação no presente trabalho, além de toda a vivência e experiências transmitidas ao longo do convívio no

laboratório.

Ao professor José Gustavo, pelas experiências e convívio no laboratório. Aos professores: Tadeu Menezes e Gláucio Vintém, que demostraram o funcionamento do GPS, emprestando-o em muitas ocasiões.

Ao Rodrigo e Marquinhos, pela paciência de ensinar a arte do Arcmap. E, ao Netuno e Iemanjá deuses do mar, obrigado pelas ondas!

NOTA

O presente documento – Trabalho de Conclusão de Curso – faz parte do processo de avaliação da disciplina Projeto de Graduação do Curso de Oceanografia da UNIVALI, a qual tem os seguintes objetivos:

- Proporcionar aos acadêmicos condições

complementares de atividades de aprendizagem teóricas e práticas nos diferentes campos de atuação profissional;

- Proporcionar condições para que os acadêmicos formados desenvolvam atitudes e hábitos profissionais, bem como adquiram, exercitem e aprimorem seus conhecimentos;

- Estimular a especialização em um campo de atividades específica;

- Promover a integração entre o acadêmico formando e o mercado de trabalho.

O TCC é resultado do trabalho do aluno, executado sob orientação de um professor orientador. Por ter como finalidade documentação de aprendizado, não se trata de uma publicação científica estrito senso, sendo que os métodos empregados, resultados e conclusões obtidas, devem ser considerados nesse contesto. Maiores informações sobre o conteúdo específico do documento podem ser obtidas com o autor ou professor orientador do trabalho.

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS...iii

LISTA DE FIGURAS...viii

LISTA DE TABELAS ...xiii

LISTA DE QUADROS ...xiv

LISTA DE SIMBOLOS...xv LISTA DE ANEXOS...xvi RESUMO...xvii 1 – INTRODUÇÃO...1 2 – OBJETIVO GERAL...3 2.1 – OBJETIVOS ESPECÍFICOS...3 3 – ÁREA DE ESTUDO...4 3.1 – CARACTERÍSTICAS ...4 3.2 – PRAIAS DO PARANÁ...7

3.2.1 – Balneário Grajaú – Pontal do Paraná ...7

3.2.2 – Praia de Fora – Ilha do Mel...8

3.2.3 – Praia Grande – Ilha do Mel...8

3.3 – PRAIAS DE SANTA CATARINA...8

3.3.1 – Lage do Jacques – Piçarras...8

3.3.2 – Praia de Navegantes – Navegantes...9

3.3.3 – Praia de Atalaia – Itajaí ...10

3.3.4 – Praia Brava – Itajaí ...11

3.3.5 – Praia de Mariscal – Bombinhas ...12

3.3.6 – Praia do Silveira – Garopaba...13

3.3.7 – Praia da Ferrugem – Garopaba...14

3.3.8 – Praia da Guarda do Embaú – Paulo Lopes...15

3.3.9 – Praia de Itapirubá – Laguna ...16

3.3.10 – Praia da Baleia – Laguna ...17

3.3.11 – Praia Prainha – Laguna ...17

3.3.12 – Praia do Gravatá – Laguna...19

3.3.13 – Praia de Ipoã – Laguna ...19

4.2 – BANCOS SUBMERSOS...23

4. 3 – MODELOS DE PRAIAS DE BANCOS MÚLTIPLOS...23

4.4 – ONDAS ...24

4.5 – CORRENTES GERADAS POR ONDAS...26

4.6 – PARÂMETROS DE PEEL...27

4.7 – PRINCIPAIS ESTUDOS E RELAÇÕES COM O ÂNGULO DE PEEL...29

4.8 – PARÂMETROS DE SURFABILIDADE...32

4.9 – SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL GPS ...32

5 – MATERIAIS E MÉTODOS...33

5.1 – PARÂMETROS DE PEEL E CARACTERÍSTICAS DE ONDA...33

5.2 – PARÂMETROS VISUAIS...36 5.2.1 – Altura de onda...37 5.2.2 – Período... 37 5.2.3 – Direção ...37 5.2.4 – Quebra de ondas ...37 5.2.5 – Bancos submersos ...38 5.2.6 – Vento... ...39 5.2.7 – Qualificação da surfabilidade ...39

6 - RESULTADOS E RELAÇÕES OBTIDAS NAS PRAIAS DE ESTUDO...41

6.1 – VELOCIDADE DE DROP MEDIDA E CALCULADA...45

66.2 – PARÂMETROS DE ONDA, BANCOS E SURFABILIDADE...47

6.3 – ESTUDO DE CASO . ...55

6.3.1 – BALNEÁRIO GRAJAÚ ...55

6.3.2 – NAVEGANTES ... 68

7 – DISCUSSÃO ...80

7.1 – USO DO SISTEMA DE POSICIONAMETO GLOBAL (GPS)...80

7.2 – RELAÇÃO ENTRE OS PARÂMETROS OBTIDOS...80

8 – CONSIDERAÇÕES FINAIS...84

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – LIMITES DO AMBIENTE PRAIAL HIDROMORFOLÓGICO,

MODIFICADO DE HOEFEL(1998)...1

FIGURA 2 – ÁREA DE ESTUDOS DO PROJETO RELAÇÃO ENTRE BANCOS ONDAS E SURFABILIDADE. (A) REGIÃO DA AMÉRICA DO SUL, (B) REGIÃO DOS ESTADOS DE SANTA CATARINA E PARANÁ, (C) PRAIAS E SEUS RESPECTIVOS MUNICIPIOS...6

FIGURA 3 – VISTA AÉREA DAS PRAIAS ESTUDADAS NO PARANÁ...7

FIGURA 4 – VISTA DAS PRAIAS DA ILHA DO MEL-PR: (A) PRAIA DE FORA; (B) PRAIA GRANDE...8

FIGURA 5 – VISTA AÉREA DA LAGE DO JACQUES...9

FIGURA 6 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE NAVEGANTES...10

FIGURA 7 – VISTA AÉREA DA PRAIA DO ATALAIA...11

FIGURA 8 – VISTA AÉREA DA PRAIA BRAVA...12

FIGURA 9 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE MARISCAL...13

FIGURA 10 – VISTA AÉREA A PRAIA DO SILVEIRA...14

FIGURA 11 – VISTA AÉREA DA PRAIA DA FERRUGEM...15

FIGURA 12 – VISTA AÉREA DA PRAIA DA GUARDA DO EMBAÚ...16

FIGURA 13 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE ITAPIRUBÁ...17

FIGURA 14 – VISTA AÉREA DA PRAIA DA BALEIA...18

FIGURA 15 – VISTA AÉREA DA PRAINHA...18

FIGURA 16 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE GRAVATÁ...19

FIGURA 17 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE IPOÃ...20

FIGURA 18 – PRINCIPAIS FORMAS DE ARREBENTAÇÃO DAS ONDAS (GALVIN, 1968)...25

FIGURA 19 – VARIÁVEIS POSSÍVEIS DE SEREM MEDIDAS NO PROCESSO DE QUEBRA DE UMA ONDA...26

FIGURA 20 – ESQUEMA DE CÉLULAS DE CIRCULAÇÃO COSTEIRA...27

FIGURA 21 - REPRESENTAÇÃO VETORIAL DE VELOCIDADES NUMA ONDA NA ZONA DE SURFE...28

FIGURA 22 – ONDA COM ÂNGULO DE PEEL MUITO AGUDO, SEM SUCESSO DE DROP PELO SURFISTA...28

FIGURA 23 - RELAÇÃO ENTRE A HABILIDADE DOS SURFISTAS E AS ALTURAS DE ONDAS E ÂNGULOS PEEL (WALKER, 1974)...30 FIGURA 24 – FLUXOGRAMA DE ATIVIDADES REALIZADAS...33 FIGURA 25 – ILUSTRACÃO DA OBTENCÃO DO TRAJETO PERCORRIDO PELA

QUEBRA DA ONDA...34 FIGURA 26 – ILUSTRAÇÃO DA TRAJETÓRIA INICIAL E A MUDANÇA DE RUMO

DA ONDA EM INTERVALOS DE TEMPOS CONSECUTIVOS...35 FIGURA 27 – ILUSTRACÃO DA OBTENCÃO DA CRISTA DO TREM DE

ONDAS...35 FIGURA 28 - A FIGURA APRESENTA O MODELO COMPARATIVO DE ESTÁGIOS

MORFODINAMICO PRAIAL DE ACORDO COM A NÚMERAÇÃO ELABORADA, MODIFICADA DE SHORT e AAGAARD, (1993)...38 FIGURA 29 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E O PERÍODO...41 FIGURA 30 – RELAÇÃO ENTRE A ALTURA E O TIPO DE QUEBRA DA ONDA, E MÉDIA OBSERVADO DE TIPO DE QUEBRA DA ONDA. ONDE FOI REPRESENTADO POR: 1 – MERGULHANTE; 2 – MERGULHANTE/DESLIZANTE; E 3 – DESLIZANTE...41 FIGURA 31 – RELAÇÃO ENTRE A INTENSIDADE DO VENTO E O TIPO DE

QUEBRA DA ONDA. ONDE O TIPO DE QUEBRA DE ONDA REPRESENTADO FOI: 1 – MERGULHANTE; 2 – MERGULHANTE/DESLIZANTE; 3 – DESLIZANTE. E A INTENSIDADE DO VENTO REPRESENTADA FOI: 1 – FRACA; 2 – MODERADA; 3 – FORTE...43 FIGURA 32 – RELAÇÃO ENTRE A AMPLITUDE DA MARÉ, TIPO DE QUEBRA DA

ONDA, INTENSIDADE E DIREÇÃO DO VENTO COM O ÂNGULO DE PEEL. ONDE O TIPO DE QUEBRA DE ONDA REPRESENTADO FOI: 1 – MERGULHANTE; 2 – MERGULHANTE/DESLIZANTE; 3 – DESLIZANTE; A INTENSIDADE DO VENTO REPRESENTADA FOI: 1 – FRACA; 2 – MODERADA; 3 – FORTE; E A DIREÇÃO DO VENTO REPRESENTADA FOI: 0 – SEM VENTO; 1 – NE; 2 – NE/E; 3 – E; 4 – E/SE; 5 – SE; 6 – SE/S; 7 – S; 8 – SW; 9 – W; 10- NW; 11 – N...44 FIGURA 33 – RELAÇÃO ENTRE Vs MEDIDO DE Vs CALCULADO NAS PRAIAS

FIGURA 34 – RELAÇÃO ENTRE A ALTURA DE ONDA E A VELOCIDADE DE

DROP PROPORCIONADA PELA ONDA PARA AMBOS

SENTIDOS...46 FIGURA 35 – RELAÇÃO ENTRE A DIREÇÃO DE QUEBRA DA ONDA E O ÂNGULO DE PEEL...47 FIGURA 36 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E ÂNGULO DE PEEL...48 FIGURA 37 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E EXTENSÃO DE

DROP...49

FIGURA 38 – RELAÇÃO ENTRE ÂNGULO DE PEEL E EXTENSÃO DE

DROP...50

FIGURA 39 – RELAÇÃO ENTRE O ÂNGULO DE PEEL E A EXTENSÃO TOTAL...51 FIGURA 40 – RELAÇÃO ENTRE O ESTÁGIO MORFODINÂMICO E ALTURA DE

ONDA INCIDENTE PRA TODAS AS PRAIAS...52 FIGURA 41 – RELAÇÃO ENTRE O ESTÁGIO MORFODINÂMICO E O ÂNGULO DE

PEEL ...52

FIGURA 42 – RELAÇÃO ENTRE O ESTÁGIO MORFODINÂMICO E A VELOCIDADE DE DROP...53 FIGURA 43 – RELAÇÃO ENTRE ESTAGIO MORFODINÂMICO E EXTENSÃO DE

DROP...54

FIGURA 44 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E O PERÍODO...55 FIGURA 45 – DIREÇÕES DE QUEBRA DA ONDA E SUAS RESPECTIVAS ALTURAS OBSERVADAS...56 FIGURA 46 – RELAÇÃO ENTRE A DIREÇÃO DE QUEBRA E O ÂNGULO DE PEEL

PARA OS SENTIDOS DA ONDA...57 FIGURA 47 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E ÂNGULO DE PEEL PARA

OS SENTIDOS DA ONDA...58 FIGURA 48 – RELAÇÃO ENTRE A ALTURA DE QUEBRA DE ONDA E

VELOCIDADE DE DROP PARA AMBOS SENTIDOS DA ONDA...59 FIGURA 49 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E EXTENSÃO DE

DROP...60

FIGURA 51 – RELAÇÃO ENTRE A ALTURA DE ONDA E A VELOCIDADE DE

DROP PROPORCIONADA PELA ONDA PARA AMBOS

SENTIDOS...62 FIGURA 52 – RELAÇÃO ENTRE ÂNGULO DE PEEL E EXTENSÃO DE

DROP...63

FIGURA 53 – RELAÇÃO ENTRE O ESTÁGIO MORFODINÂMICO E O ÂNGULO DE

PEEL PARA OS SENTIDOS DA ONDA...64

FIGURA 54 – RELAÇÃO ENTRE O ESTÁGIO MORFODINÂMICO E A VELOVIDADE DE DROP...65 FIGURA 55 – RELAÇÃO ENTRE ESTAGIO MORFODINÂMICO E EXTENSÃO DE

DROP...66

FIGURA 56 – TIPOS DE BANCOS OBSERVADOS NA PRAIA DE NAVEGANTES-SC, BASE NO MODELO PROPOSTO POR SHORT E AAGAARD (1993)...67 FIGURA 57 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E O PERÍODO...68 FIGURA 58 – RELAÇÃO ENTRE A DIREÇÃO DE QUEBRA DA ONDA E O

ÂNGULO DE PEEL PARA OS SENTIDOS DA ONDA...69 FIGURA 59 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E ÂNGULO DE PEEL PARA

OS SENTIDOS DA ONDA...70 FIGURA 60 – RELAÇÃO ENTRE A ALTURA DA ONDA E EXTENSÃO DE

DROP...71

FIGURA 61 – RELAÇÃO ENTRE A ALTURA DA ONDA E A EXTENSÃO TOTAL PERCORRIDA...72 FIGURA 62 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA E VELOCIDADE DE

DROP...73

FIGURA 63 – RELAÇÃO ENTRE ÂNGULO DE PEEL E VELOCIDADE DE DROP PARA AMBOS SENTIDOS...74 FIGURA 64 – RELAÇÃO ENTRE ÂNGULO DE PEEL E EXTENSÃO DE

DROP...75

FIGURA 65 – REALÇÃO ENTRE O ESTÁGIO MORFODINÂMICO E O ÂNGULO DE

PEEL PARA OS SENTIDOS DA ONDA...76

FIGURA 66 – RELAÇÃO ENTRE O ESTÁGIO MORFODINÂMICO E A VELOCIDADE DE DROP...77

FIGURA 67 – RELAÇÃO ENTRE ESTAGIO MORFODINÂMICO E EXTENSÃO DE

DROP...78

FIGURA 68 – TIPOS DE BANCOS OBSERVADOS NA PRAIA DE NAVEGANTES-SC, BASE NO MODELO PROPOSTO POR SHORT E AAGAARD (1993)...79 FIGURA 69 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA DE ONDA COM O TIPO DE

PRAIA...81 FIGURA 70 – RELAÇÃO ENTRE ALTURA MÉDIA DE QUEBRA DE ONDA COM A

VELOCIDADE DE DROP...81 FIGURA 71 – RELAÇÃO ENTRE ENERGIA POR UNIDADE DE SUPERFÍCIE E DE

COMPRIMENTO COM VELOCIDADE DE DROP...82 FIGURA 72 – ILUSTRAÇAO DA INCIDÊNCIA OBLIQUA DE ONDAS NA

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 – APRESENTA A CLASSIFICAÇÃO DESENVOLVIDA POR HUTT et al.

(2001) DE ACORDO COM A HABILIDADE DO

SURFISTA...31 TABELA 2 – QUALIFICAÇÕES PROPOSTA POR DAFFERNER (2003) PARA A PRÁTICA DO SURFE, DE ACORDO COM O ESTÁGIO MORFODINÂMICO() E O ÂNGULO DE PEEL...31 TABELA 3 – TIPOS DE QUEBRA DA ONDA OBSERVADOS...42 TABELA 4 – DIREÇÃO E INTENSIDADE DO VENTO INCIDENTE OBSERVADAS

...42 TABELA 5 – VALORES Vs OBTIDO DE Vs CALCULADO COM ALTURA DE ONDA E ÂNGULO DE PEEL CORRESPONDENTE PARA CADA PRAIA DE ESTUDO...45

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1– MODELO SEQÚENCIAL DE EVOLUÇÃO DOS BANCOS SUBMERSOS, MODIFICADO DE SHORT E AAGAARD (1993)...21

LISTA DE SÍMBOLOS

Hb - Altura de quebra da onda.

 - Ângulo de “peel”.

 - Parâmetro de estágio morfodinâmico. g - Aceleração gravitacional (9,81 m/s2). GPS - Global Position System.

N - Norte. NW - Noroeste. NE - Nordeste. E - Leste. SE - Sudeste. S - Sul. SW - Sudoeste. sen - Seno. T0 - Tempo inicial . T1 - Tempo um. T2 - Tempo dois. Vp - Velocidade de “peel”. Vs - Velocidade do surfista.

Vw - Velocidade de quebra da onda.

Ws - Velocidade de sedimentação do grão. Qldd - Qualidade.

Int - Intensidade.

Dir - Direita.

Esq - Esquerda.

Qbra - Quebra.

N.o Surfs - Número de Surfistas. E.M. - Estágio Morfodinâmico.

LISTA DE ANEXOS

ANEXO I: QUADROS DE RESULTADOS DAS OBSERVAÇÕES VISUAIS PARA OS PARAMETROS DE ONDA, BANCOS E SURFABILIDADE DAS PRAIAS DO SUL DO BRASIL.

ANEXO II: QUADROS DE RESULTADOS DOS ÂNGULOS DE PEEL OBTIDOS PARA CADA ONDA SURFADA.

ANEXO III: QUADRO DE VALORES DE OMEGA OBTIDOS PARA AS PRAIAS DO SUL DE BRASIL.

ANEXO IV: DESCRIÇÃO CONFORME A CARACTERÍSTICA DE QUEBRA DE ONDAS INCIDÊNTES PARA CADA PRAIA ESTUDADA.

ANEXO V: QUADRO DE CLASSIFICAÇÃO E QUALIFICAÇÃO DAS PRAIAS DE ESTUDO.

ANEXO VI: MAPAS COM O TRAJETO DAS ONDAS SURFADAS NAS PRAIAS DE ESTUDO.

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo sobre a relação existente entre ondas, bancos e surfabilidade de praias do sul do Brasil, com ênfase nas praias de Navegantes (SC) e Grajaú (PR). Através do uso de um GPS de mão, modelo Garmin e-trex, foram identificados: (a) trajetória de quebra da onda, do banco distal ao proximal; (b) direção de crista de onda incidente no banco distal; (c) a velocidade de

drop da onda, velocidade máxima atingida pelo surfista; (d) extensões percorridas;

(e) tempo de todos os trajetos. Os segmentos foram então identificados no programa Track Marker para GPS, onde através da diferença de orientação identificou-se o ângulo de peel. Adicionalmente, foram obtidos visualmente parâmetros de altura e quebra de ondas, forma dos bancos, tipo de praia e a surfabilidade. Esta variáveis foram então relacionadas com o ângulo de peel. As velocidades obtidas por este metodologia, apesar do erro do GPS, foram compatíveis com as descritas para a literatura. A única relação significativa obtida foi entre a altura da onda e velocidade de drop. De maneira geral, a surfabilidade das praias estudadas foi de qualidade A para a quebra de ondas, e com nível mínimo de habilidade do surfista identificado por iniciante e nível 2 (surfistas aprendizes que estão começando a correr a face da onda).

1-INTRODUÇÃO

A morfologia da praia e a dinâmica das ondas incidentes num local de surfe são de fundamental conhecimento para os estudos de surfabilidade. Assim, será apresentado a morfodinâmica de praias arenosas oceânicas que possibilitam a prática do esporte com pranchas pequenas (board short).

As praias são ambientes sedimentares costeiros, compostas de material inconsolidado, geralmente arenoso (0,062 a 2mm), ou mais raramente composta de cascalhos (2 a 60 mm), conchas de moluscos ou seixos (SUGUIO, 1992; TEIXEIRA

et al. 2003). Apresentam forma mais ou menos arqueada, em planta, e côncava

rumo ao continente. Sua principal função ambiental é atuar como zona tampão e proteger a costa da ação direta da energia do oceano (HOEFEL, 1998).

O ambiente praial está representado através de suas formas hidromorfológicas na figura 1. Este se estende de pontos permanentemente submersos situados além da zona de arrebentação, onde as ondas de alta energia interagem com o substrato, até o inicio da linha de vegetação permanente (limite de ondas de tempestade) ou até onde haja mudanças na fisiografia, como dunas costeiras ou falésias marinhas (HOEFEL, 1998).

FIGURA 1 – LIMITES DO AMBIENTE PRAIAL HIDROMORFOLÓGICO, MODIFICADO DE HOEFEL (1998).

Praias arenosas oceânicas podem apresentar apenas um ou até 20 bancos (O´HARE e HUNTLEY, apud HOEFEL, 1998). Estes comumente estão associados à presença de uma ou mais cavas, armazenam grandes volumes de sedimento e desempenham importante papel no balanço de sedimentos dos sistemas praiais, sendo bastante ativos. Apresentam, ainda, uma diversidade de formas de acordo com o regime hidrodinâmico (WRIGHT E SHORT, 1984).

que a quebra da onda ocorre quando a relação altura da onda sobre a profundidade for igual a 0,78m (Hb/h=0,78) (CARTER, 1989).

A qualificação do tipo de quebra de onda que uma praia apresenta, e a magnitude que esta proporcionará para um surfista deslizar sobre sua face é definido pela surfabilidade (PATTIARATCHI et al. 2001). O quanto mais rápido um surfista conseguir manter sua prancha sobre a onda à frente da quebra desta definirá o nível de habilidade necessária para a prática do esporte (DALLY, 2001). Conforme estudos realizados por Hutt et al. (2001), Bancroft (1999), e Dafferner (2002), as condições para o surfe recreacional em uma região podem ser obtidas por parâmetros como extensão da quebra da onda, a velocidade do surfista, variabilidade do ângulo de peel e distribuição da altura.

O esporte surfe cresceu muito ao longo dos últimos 30 anos, após a modernidade das pranchas pequenas (board short), que revolucionaram a arte de deslizar sobre as ondas. Atualmente o esporte já é praticado em recifes artificiais e piscinas de ondas artificiais. Com tanta estrutura crescente ao redor do esporte nada mais interessante que a ciência contribua para o desenvolvimento de novas informações e técnicas de compreensão dos fenômenos morfodinâmicos que constituem o surfe.

A partir dos estudos de surfabilidade realizados por Walker (1974), Hutt et al. (2001) e Dafferner (2002), o presente trabalho apresenta o desenvolvimento e resultados de uma nova metodologia prática e eficiente para facilitar os estudos de surfabilidade.

2 - OBJETIVO GERAL

Definir a existência de relações entre ondas, bancos submersos, e surfabilidade de praias do Sul do Brasil.

2.1 – OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Obter valores de ângulo de peel das ondas surfadas através do uso de um GPS de mão;

Analisar os parâmetros de peel com os parâmetros de surfabilidade;

Descrever a surfabilidade e a qualidade das praias estudadas, relacionando-a com o nível mínimo de habilidade que o surfista necessita para realizar o surfe recreacional, de acordo com Walker (1974), Hutt, et al. (2001) e Dafferner (2002).

3 - ÁREA DE ESTUDO

3.1 CARACTERÍSTICAS

A área de estudo está localizada no litoral brasileiro entre os estados do Paraná e de Santa Catarina, compreendida entre a Ilha do Mel, na Baía de Paranaguá-PR (772265,006 E e 7172630,857 N), e o município de Laguna-SC, na praia de Ipoã (718582,364 E e 6841290,690 N) (Figura 2).

O clima da região sul do Brasil é influenciado pela interação entre massas de ar formadas por três anticiclones semipermanentes: do Atlântico Sul, do Pacífico e o Polar; e pelo centro de baixa pressão semipermanente do Chaco (NOBRE et al. 1986). A interação é determinada pela movimentação dos seguintes sistemas: centros de baixa pressão originados de baixa latitude; anticiclones tropicais que se destacam da massa polar e migram através do continente ou do litoral sul americano; e ciclones extratropicais associados á passagem de frentes frias.

Alves (1996) descreveu o clima de ondas durante o período por ele observado, e classificou de acordo com as circunstâncias meteorológicas associadas:

1) Direção E-NE de ventos: corresponderam 10% da freqüência observada e foram normalmente observadas durante o verão. Períodos de ondas variaram entre 3 e 8 segundos. Estas são geralmente associadas com a intensificação de ventos NE, gerados pelo limite do sistema semipermanente Anticiclone do Atlântico Sul.

2) Direção S-SE de ventos: corresponderam 10% da freqüência observada com alturas de ondas entre 1 e 3,5m. O período variou entre 4 e 8 segundos. são geralmente associadas com a passagem de sistemas de frente-fria pela costa.

3) Direção E de ondas: são ondas que chegam do leste e de sudeste e dominam o clima de onda local. Formaram 50% de toda observação com características de altura de onda entre 0,5m e 1,5m e período entre 6 e 11 segundos.

4) Direção S/SE de ondulação: representam 25 % das observações. São de períodos longos entre 7 e 16segundos, e não são influenciadas pelo vento local. Correspondem á ondulações com alturas de ondas entre 1 e 2m. As ondas estão associadas com tempestades propagando-se ao longo da costa

leste da América do Sul e derivam pra o Oceano Atlântico dentro de 20°S e 40°S de latitude numa distância próximo de 1000Km da costa.

Coli et al. (1996), através da caracterização das alturas de onda no Atlântico Sul ocidental, observou que as ondas no inverno foram maiores que no verão, no entanto obteve-se maior amplitude de variação das ondas no verão. Os valores médios de alturas de ondas significativas encontrados foram entre 1,4m e 2,8m no verão e 1,8m e 3,8m no inverno.

Araújo et al. (2003) cita que durante as ondulações de outono e do inverno as ondulações prevalecem sobre as marés locais e que no verão há um contrapeso entre estes dois estados.

De acordo com Hayes (1979) a costa de Santa Catarina está sob o regime de micro-maré e, de acordo com Bigarella et al. (1989) o litoral paranaense localiza-se numa região de micro-marés de regime semidiurno.

FIGURA 2 – ÁREA DE ESTUDOS DO PROJETO RELAÇÃO ENTRE BANCOS ONDAS E SURFABILIDADE. (A) REGIÃO DA AMÉRICA DO SUL, (B) REGIÃO DOS ESTADOS DE SANTA CATARINA E PARANÁ, (C) PRAIAS E SEUS RESPECTIVOS MUNICÍPIOS.

3.2 – PRAIAS DO PARANÁ

A região costeira paranaense caracteriza-se por apresentar extensas planícies arenosas, que se estendem desde o sopé da Serra do Mar até o oceano (ÂNGULO, 1993).

A costa paranaense tem forma retilínea e orientação aproximada NE/SW. Caracteriza-se pela presença de praias de areia média a muito fina, predominantemente dissipativas e dominadas por ondas e correntes de deriva litorânea. A partir da linha de costa, em direção ao continente, geralmente ocorrem dunas frontais, que podem alcançar seis ou sete metros de altura (ANGULO, 1993).

3.2.1 – PRAIA DO BALNEÁRIO GRAJAÚ

A praia de Grajaú (757711,306 E e 7161268,283 N) localiza-se no município de Pontal do Paraná (Figura 3) no centro de uma extensão de aproximadamente 30 km de linha de costa. Possui a orientação NE-SW, e está exposta às ondulações dos quadrantes NE e S, (BORGES e RUY, 2001).

3.2.2 – ILHA DO MEL

A Ilha do Mel está localizada na Baía de Paranaguá (Figura 3), possui 2.700 hectares com praias expostas às ondulações dos quadrantes S a N. Suas principais praias para o surfe são: a Praia de Fora (772041,863 E e 7172271,447 N), com aproximadamente 500m de extensão (Figura 4); e a Praia Grande, (771887,086 E e 7171604,432 N) (Figura 4), com aproximadamente 1.100m de extensão (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 4 – VISTA DAS PRAIAS DA ILHA DO MEL-PR: (A) PRAIA DE FORA; (B) PRAIA GRANDE.

3.3 – PRAIAS DE SANTA CATARINA

O litoral de Santa Catarina possui um grande número de praias que oferecem condições ideais para a prática do surfe. Devido a este fato o litoral catarinense se caracteriza como o pólo atrativo de grande importância em nível nacional de turismo-esportivo ligado ao surfe (DAFFERNER, 2002).

Os pontos amostrados foram: Laje do Jacques, Praia de Navegantes, Praia do Atalaia, Praia Brava, Praia de Mariscal, Praia da Guarda do Embaú, Praia da Silveira, Praia da Ferrugem, Praia de Itapirubá, Praia da Baleia, Prainha, Praia de Gravatá e Praia de Ipoã. Na seqüência, apresenta-se a característica geral de cada uma.

3.3.1 – LAJE DO JACQUES

A Laje do Jacques (731549,466 E e 7041763,129 N) está localizada a 886m da praia no município de Piçarras (Figura 5), onde o acesso pode ser de barco ou remando. Recebe ondulações de E/NE e S proporcionando quebra de ondas em um

ponto fixo do tipo mergulhante e deslizante para os sentidos direito e esquerdo de quebra da onda (BORGES e RUY, 2005). Estas são consideradas duas das melhores ondas do Brasil, sendo que a maioria dos surfistas são locais e profissionais (BORGES E RUY, 2001).

FIGURA 5 – VISTA AÉREA DA LAJE DO JACQUES.

3.3.2.- PRAIA DE NAVEGANTES

A praia de Navegantes está localizada no município homônimo (734124,188 E e 7022410,394 N) (Figura 6), encontra-se limitada ao sul pelo molhe do rio Itajaí-Açú, e ao norte pela praia do Gravatá. Possui 10.030 metros de extensão e largura média de 28m, sendo composta por areia com granulometria fina a média aumentando de 0,15mm do extremo norte para 0,19mm na parte central da praia (MENEZES, 1999). Caracteriza-se por ser uma praia dissipativa com declividade entre 2,5 e 3,5 graus, apresenta ondas do tipo mergulhante e deslizante com altura média de quebra de onda entre 0,8 e 0,9m e período entre 8 e 15 segundos (MENEZES, 1999). Segundo Borges e Ruy (2001), a praia de Navegantes está exposta a ondulações de SE a NE, onde o melhor vento para a prática do surfe é o de direção W (terral).

FIGURA 6 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE NAVEGANTES.

Com ondulação de sudeste/leste e vento sul, quebram ondas do tipo mergulhante e deslizante ao lado do molhe, considerado o melhor local de surfe da praia, onde o banco submerso é definido pela corrente de retorno que corre adjacente ao molhe (BORGES e RUY, 2001).

3.3.3 – PRAIA DO ATALAIA

A praia do Atalaia está situada no município de Itajaí (734261,329 E e 7020448,689 N) (Figura 7), limita-se ao sudeste por um promontório rochoso e a noroeste pelo molhe da barra do Rio Itajaí-Açú. Apresenta características morfodinâmicas intermediária a dissipativa, declividade de 2°50’, ondas com arrebentação mergulhante com altura média de 0,75 metro (BENEDET E KLEIN, 2001).

Recebe ondulações de direção S a E, sendo que a direção de ventos do quadrante N é considerada a melhor para a prática do surfe. Ao lado do molhe está a melhor onda da região que é definida pela corrente de retorno adjacente ao molhe (BORGES e RUY, 2001)

FIGURA 7 – VISTA AÉREA DA PRAIA DO ATALAIA.

3.3.4 – PRAIA BRAVA

A praia Brava está localizada no município de Itajaí (735758,896 E e 7018873,489 N) (Figura 8), limita-se ao sul pela Praia dos Amores e a norte pela Ponta dos Morcegos. Apresenta características morfodinâmicas intermediárias, declividade média de 5°, ondas com arrebentação mergulhante e altura média anual de 0,75m (BENEDET E KLEIN, 2001). Recebe as direções de ondulações N a S, sendo que as melhores ondas para a prática do esporte são provenientes do quadrante E (BORGES e RUY, 2001).

O melhor pico é o Canto do Morcego definido por um promontório rochoso com característica de um point break. (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 8 – VISTA AÉREA DA PRAIA BRAVA.

3.3.5 – PRAIA DE MARISCAL

A praia de Mariscal, localiza-se no município de Bombinhas (747924,402 E e 6992335,931 N), apresenta orientação N-S sendo limitada ao norte pela ponta de Fora e ao sul pela ponta do Morcegão. Apresenta características morfodinâmicas intermediária a dissipativas com declividade de 3°, possui 3.675m de extensão e largura média de 40 metros (Figura 9), composta por areias de fração média de 0,18mm na sua porção norte. (BENEDET E KLEIN, 2001).

A altura da onda na porção central da praia apresentou 0,7m, 0,5m ao norte e 0,4m ao sul, segundo Menezes e Klein (2001). Possui valores médios de omega variando de 3,53 e 4,71 ao longo da praia. Sua forma é côncava na porção norte, linear na porção sul, e de linear à convexa na parte central (MENEZES, 1999).

O principal pico de surfe da praia é na porção norte com alta qualidade de ondas do tipo deslizantes e mergulhantes (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 9 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE MARISCAL.

3.3.6 – PRAIA DO SILVEIRA

A praia do Silveira localiza-se no município de Garopaba na região centro-sul do estado catarinense (735324,216 E e 6896456,807 N) (Figura 10), limitada por promontórios ao norte e ao sul. Caracteriza-se por ser uma praia intermediária, com declividade e granulometria média (BORGES e RUY, 2001).

A praia recebe ondulações de direção N a S, tendo o principal pico a extremidade sul, classificada com point break (um ponto de quebra fixo), com tipo de substrato formado por rochas. O vento de direção S caracteriza-se por ser o melhor para a prática do esporte (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 10 – VISTA AÉREA A PRAIA DO SILVEIRA.

3.3.7 – PRAIA DA FERRUGEM

Localizada no município de Garopaba, a praia da Ferrugem é limitada por promontórios ao norte e ao sul onde estão os melhores picos de surfe da praia, associados às correntes de retorno adjacentes aos promontórios (Figura 11). Apresenta características morfodinâmicas intermediária a dissipativa de média declividade, com granulometria média a fina apresentando normalmente três bancos submersos. Recebe ondulações de N a S com tipo de quebra de ondas deslizante e mergulhante (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 11 – VISTA AÉREA DA PRAIA DA FERRUGEM.

3.3.8 – PRAIA DA GUARDA DO EMBAÚ

A praia da Guarda do Embaú localiza-se no município de Palhoça (737643,628 E e 6911118,210 N) (Figura 12), limita-se ao sul pela praia da Gamboa e a norte pela foz do Rio da Madre. Apresenta características dissipativas, declividade de 5° e ondas com arrebentação mergulhante (BENEDET E KLEIN, 2001).

Recebe ondulações de N a S, sendo que com qualquer ondulação e ventos de direção do quadrante N, ondas perfeitas quebram sobre dois bancos (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 12 – VISTA AÉREA DA PRAIA DA GUARDA DO EMBAÚ.

3.3.9 – PRAIA DE ITAPIRUBÁ

A praia de Itapirubá localiza-se no município de Laguna-SC (724795,433 E e 6862817,866 N) (Figura 13), possui duas porções separadas por um promontório rochoso, a porção sul limita-se pela praia do Sol e a porção norte é limitada pela praia da Vila Nova do município de Imbituba ao norte. Apresenta características morfodinâmicas dissipativas, declividade de 3°10’, possui dois a três bancos e ondas com arrebentação deslizante/mergulhante com altura média de 1 metro (KLEIN e BENEDET, 2001).

A praia é exposta às ondulações de N a S, com o melhor local de surfe definido pela corrente de retorno ao lado do promontório (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 13 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE ITAPIRUBÁ.

3.3.10 – PRAIA DA BALEIA

A Praia da Baleia está localizada no município de Laguna (721068,726 E e 6853645,836 N) (Figura 14), limita-se por um promontório ao norte e pela praia do Mar Grosso ao sul, com orientação NE/SW. Possui característica de praia dissipativa com 2 a 3 bancos, recebe direções de ondulações de SE a NE, sendo que com ondulações de E/NE, múltiplos locais de surfe formam-se na praia (BORGES e RUY, 2001).

3.3.11 - PRAINHA

A Prainha está localizada no município de Laguna (720349,045 E e 6845766,288 N) (Figura 15), limitada ao norte pelo molhe da Laguna de Santo Antônio/Imaruí, e ao sul por um promontório rochoso. Possui aproximadamente 180m de extensão e possui orientação de N/S.

FIGURA 14 – VISTA AÉREA DA PRAIA DA BALEIA.

3.3.12 – PRAIA DE GRAVATÁ

A Praia de Gravatá está localizada no município de Laguna (720137,288 E e 6844668,346 N) (Figura 16), limita-se por promontórios ao norte e ao sul, com orientação NE/SW. É uma praia do tipo dissipativa, de baixa declividade e granulometria fina. Recebe direção de ondulação de E, e ondas mergulhantes/deslizantes são características da praia (BORGES e RUY, 2001).

FIGURA 16 – VISTA AÉREA DA PRAIA DE GRAVATÁ.

3.3.13 – PRAIA DE IPOÃ

A praia de Ipoã está localizada no município de Laguna (718582,364 E e 6841290,690 N) (Figura 17), limita-se por um promontório ao norte e outro ao sul com aproximadamente 6 km de linha de costa. Com orientação NE/SW recebe ondulação de direção S a E. A melhor direção de vento para a prática do surfe é o NE, assim, ondas mergulhantes para ambos os sentidos são observadas segundo

4 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

4.1 - TIPOS DE PRAIAS

A classificação morfodinâmica das praias arenosa foi elaborada pela escola australiana de geomorfologia através dos autores Wright e Short (1984) que desenvolveram um modelo evolutivo baseado na descrição de estágios ou estados praiais. Estes autores propuseram 2 estágios extremos, refletivo e dissipativo, e quatro intermediários através de um parâmetro adimensional de velocidade de sedimentação da partícula na zona de surfe ( = ômega).

Short e Aagaard (1993) elaboraram um modelo seqüencial para a evolução dos bancos submersos (Quadro 1). E explica que: para eventos de alta energia de ondas (Hb=2m) o empilhamento de água sobre a costa geraria um fluxo hidrodinâmico horizontal junto ao fundo em direção ao mar, por sua vez, a assimetria das ondas incidentes, antes de quebrarem, gera fluxos em direção à praia. Com o fenômeno da arrebentação, os dois fluxos convergiriam, concentrando sedimentos na forma de bancos arenosos. Com o declínio da altura de ondas, ocorre a migração dos bancos submersos em direção á praia, unindo o banco á face praial (Quadro 1).

QUADRO 1– MODELO SEQUENCIAL DE EVOLUÇÃO DOS BANCOS SUBMERSOS, MODIFICADO DE SHORT E AAGAARD (1993).

O estado refletivo caracteriza-se por valores de ômega menores que 1. Toda a turbulência relacionada ao processo de quebra da ondas, normalmente ascendente ou mergulhante, está confinada à zona de galgamento dos vagalhões na face praial, na qual freqüentemente observam-se cúspides. A granulometria deste tipo de praia é grossa, dominam o regime hidrodinâmico e as ondas incidentes, apesar da altura de onda ser normalmente muito baixa, passa a exercer um papel erosivo sobre o perfil subaéreo (HOEFEL, 1998).

Os estados intermediários apresentam valores de omega entre 1,5 e 5,5. Estes são caracterizados por uma progressiva redução da largura da cava longitudinal, em decorrência da migração do banco submarino da zona de arrebentação em direção á praia, o que por sua vez, é uma resposta às variações nas características hidrodinâmicas (WRIGHT E SHORT, 1984). Estes podem se desenvolver a partir de um perfil reflectivo numa seqüência erosiva. A amplitude do relevo entre o banco e cava é maior, e a face da praia, mais íngreme do que no perfil dissipativo. As ondas, após a arrebentação, voltam a se reformar na cava, cuja profundidade é da ordem de 2 a 3m. A face da praia, mais íngreme, apresenta, localmente, características refletivas. Ondas de baixa esbeltez se espraiam na face da praia ao passo que ondas mais esbeltas sofrem colapso nas proximidades da base da face da praia, seguido de uma rápida elevação (surge). Em ambos os casos o espraiamento atinge altura considerável, e cúspides de praia são freqüentes (GUERRA e CUNHA, 1994).

Nos estágios intermediários, caracteristicamente variáveis espacialmente, alterações relativamente pequenas da altura de onda da arrebentação são suficientes para causar mudanças nos padrões de circulação estabelecidos na praia, facilmente alterando o transporte de sedimentos na zona de surfe gerando alterações morfológicas (HOEFEL, 1998).

O estado dissipativo caracteriza-se por valores de ômega superiores a 5,5 com baixo gradiente da face praia e da zona de surfe (SHORT e AAGAARD, 1993). A zona de surfe é muito desenvolvida em decorrência da incidência de ondas de alta energia ou da presença de areias de granulometria fina (HOEFEL, 1998). A arrebentação é deslizante e há progressiva dissipação de energia de onda ao longo de uma larga porção do perfil. Normalmente não ocorrem correntes de retorno muito persistentes (HOEFEL, 1998). O estoque de areia é elevado na zona de surfe, na forma de bancos submersos (GUERRA e CUNHA, 1984).

4.2 - BANCOS SUBMERSOS

Wright e Short (1984) descrevem a seqüência acressiva (declínio energético) dos estágios morfodinâmicos (ver quadro 1):

* Banco e cava longitudinais (BCL): neste estagio o relevo banco-cava é bem mais pronunciado que no estagio dissipativo. As ondas incidentes inicialmente quebram progressivas no banco pra reformar-se na cava e avançar sobre a praia até nova quebra, desta vez de forma bastante abrupta e turbulenta, do tipo mergulhante. * Banco e praias rítmicos (BPR): morfologicamente, este estado diferencia-se pelo caráter rítmico (em crescente) do banco e também da face praial.

* Banco transversal e rip (BTR): ciclos de acressão fazem com que as protuberâncias dos bancos em crescente soldem-se à praia formando bancos transversais regularmente interrompidos por correntes de retorno muito desenvolvidas. Estas correntes promovem erosão das reentrâncias, que se alternam com mega-cuspides na face praial.

* Crista canal/terraço de maré baixa (TMB): um perfil relativamente plano na maré baixa, precedido de uma face praial bastante íngreme na maré alta, caracteriza-se este estagio de bastante energia. Assim na maré alta a praia é tipicamente reflectiva enquanto que na maré baixa assume caráter dissipativa. Correntes de retorno podem ser observadas, ainda que fracas.

4. 3 - MODELOS DE PRAIAS DE BANCOS MÚLTIPLOS

Em sistemas de bancos múltiplos são evidentes as diferenças dinâmicas e morfológicas apresentadas pelos bancos que os compõem. Geralmente os bancos proximais são mais móveis do que os distais, pois estes últimos requerem níveis de energia mais altos para ser mobilizados, condições alcançadas geralmente durante e logo após tempestades (HOEFEL, 1993) (Ver quadro 1).

Modelos de praia que não considerem a ocorrência de sistemas com dois ou mais bancos têm sua aplicabilidade de praias de bancos múltiplos muito restrita por estarem desconsiderando completamente as modificações produzidas no espectro energético incidente pelos bancos (SHORT & AAGAARD, 1998).

ocorrência de ondas marginais de longo-período e alto modo ou de ondas estacionárias livres sem expressão paralela à costa. Com a diminuição da energia de ondas e aumento do período, o tipo de banco tende a ser mais rítmico (Ver quadro 1), uma vez que sob tais condições predominam na zona de surfe ondas estacionárias de baixo modo com expressão longitudinal à costa. Os bancos proximais tenderão a fundir-se à praia na forma de cristas e canais quando ondas baixas de longo período passarem a ser predominantes, restringindo, assim, o aparecimento ou manutenção de oscilações de infragravidade. O extremo refletivo da seqüência ocorreria com a fusão dos três bancos na praia sob condições de mínima energia, estado improvável de ser alcançado na realidade (HOEFEL, 1998).

4.4 - ONDAS

Quando as ondas propagam-se de águas profundas para águas rasas estas interagem com o fundo e sofrem refração, isto é, mudança no sentido de propagação das ondas em águas rasas, acomodando-se à topografia de fundo (SUGUIO, 2003). Este fenômeno também é responsável pelo alinhamento da zona de arrebentação, de tal modo que ela tende a ser paralela à praia, independentemente do sentido de aproximação das ondas nas águas mais profundas (SUGUIO, 2003).

Dependendo da declividade, da altura e do comprimento de onda podemos ter basicamente quatro modos de quebra de ondas, descrito por Galvin (1968) (Figura 18):

a. Progressiva ou deslizante (spilling breaker)

Ocorre em praias de baixa declividade, nas quais a onda gradualmente empina-se para então deslizar pelo perfil, dissipando sua energia através de uma larga faixa.

b. Mergulhante (plunging breaker)

Ocorrem em praias de declividade intermediária a alta. A onda ao aproximar-se da praia tem uma desaceleração proporcionada pelo fundo mais raso e empina-se abruptamente projetando sua crista até a baempina-se, formando um tubo.

c. Ascendente (surging breaker)

São ondas que não chegam a quebrar propriamente dito, devido à praia ter uma declividade tão alta. Esta onda espraia-se sobre a face praial e interage com o refluxo das ondas anteriores.

d. Frontal (collapsing)

É um tipo de onda intermediária entre o mergulhante e o ascendente. Ocorre em praias com alta declividade e a onda não chega a quebrar.

FIGURA 18 – PRINCIPAIS FORMAS DE ARREBENTAÇÃO DAS ONDAS (GALVIN, 1968).

Walker (1974) e Dally (2001) definem uma onda surfável ou ideal, aquela em que o surfista consegue manter sua prancha sobre a face da onda à frente da quebra desta. Geralmente os surfistas realizam manobras acima e abaixo da velocidade de peel, mas sempre com velocidade suficiente para percorrer a onda (HUTT, et al., 2001; DALLY, 2001).

Os tipos de ondas mergulhantes e deslizantes são os mais indicados para a prática do surfe, sendo que ondas mergulhantes são as mais desejadas pelos surfistas, devido à porção formada no ponto de quebra de sua crista formando um tubo onde os surfistas podem se posicionar enquanto surfam a onda (BANCROFT, 1999).

Na figura 19 apresentam-se as variáveis possíveis de serem medidas durante a quebra de uma onda: sentido de peel, côncavo, tubo, braço, face, altura, período, direção de incidência e tipo de quebra. (HUTT et al. 2001).

FIGURA 19 – VARIÁVEIS POSSÍVEIS DE SEREM MEDIDAS NO PROCESSO DE QUEBRA DE UMA ONDA.

4.5 – CORRENTES GERADAS POR ONDAS

Parte da energia dissipada pelas ondas incidentes na zona de surfe é transferida para a geração de correntes costeiras tanto longitudinais como transversais (correntes de retorno) (Figura 20), as quais necessariamente, têm sua ocorrência limitada à zona de surfe (HOEFEL, 1998).

FIGURA 20 – ESQUEMA DE CÉLULAS DE CIRCULAÇÃO COSTEIRA.

As correntes de retorno se estabelecem nos locais onde as alturas de ondas são menores, normalmente em função de padrões de interferência e de refração das ondas, ou devido às irregularidades batimétricas do fundo (PATCHINEELAM et al, 2004).

As correntes longitudinais são geradas principalmente pela chegada obliqua de ondas à costa (CARTER, 1988).

4.6 – PARÂMETROS DE PEEL

O caminho percorrido pela quebra da onda é chamado de peel. (WALKER, 1974; HUTT et al. 2001; Dally, 2001; Dafferner, 2003)

Ao quebrar uma onda, é identificado um plano de vetores (figura 21) formado pela velocidade de quebra da onda (Vw), em um intervalo de tempo A, ortogonal à

crista da onda, velocidade de peel (Vp). O somatório destes vetores (Vw + Vp) resulta

em um vetor que é a velocidade do surfista (Vs).

O ângulo formado entre Vs e Vp é o chamado ângulo de peel () (DALLY, 2001) (Figura 21).

FIGURA 21 - REPRESENTAÇÃO VETORIAL DE VELOCIDADES NUMA ONDA NA ZONA DE SURFE.

O ângulo de Peel de uma onda está definido entre o ângulo da fuga da espuma branca, parte quebrada, e a crista da parte inteira da onda enquanto propaga-se (Figura 21). Este varia entre 0° e 90°, assim, com ângulos pequenos observam-se ondas com colapso muito rápido e os surfistas não tem sucesso em surfa-las (Figura 22), Já em ângulos grandes, ou tendendo a 90°, a quebra da onda é lenta sobre sua face e os surfistas têm mais facilidade em surfa-las (HUTT, et al., 2001).

FIGURA 22 – ONDA COM ÂNGULO DE PEEL MUITO AGUDO, SEM SUCESSO DE

DROP PELO SURFISTA.

O ângulo de peel nem sempre é o melhor método para representar um local de surfe, pois as diferentes direções de ondulações, a que o local de surfe está exposto, são esperados que o ângulo de peel varie de dia para dia e entre ondas (HUTT et al. 2001).

O ângulo de peel pode variar conforme a maré, sendo que alguns locais do mundo só são possíveis surfar em certos níveis de maré, onde o ângulo de peel torna-se muito variável (HUTT et al. 2001).

Segundo WALKER (1974), existe uma grande dispersão de ângulos Peel em diferentes locais de surfe sob as mesmas condições climáticas e de ondulação.

Atribui-se a esse fato a variabilidade na direção das ondas e a distribuição da energia da onda junto ao fundo.

Mead e Black (2001) observaram que a refração e atenuação da onda numa sucessão de componentes batimétricos do local de surfe (morfologia do fundo) mantém o ângulo de peel da onda surfável.

4.7 – PRINCIPAIS ESTUDOS E RELAÇÕES COM O ÂNGULO DE PEEL

WALKER (1974) realizou um estudo no Hawaii que levou em consideração a altura e período da onda, a declividade do fundo, ângulo de “Peel”, a velocidade do surfista e o tipo de quebra de onda em todas as observações realizadas em diversos locais de prática de surfe, analisadas por imagens e fotos aéreas.WALKER (1974) desenvolveu um modelo que representava graficamente a altura da onda no ponto de quebra pelo ângulo de “Peel”. Estas foram transformadas em gráficos plotadas com as velocidades dos surfistas (Vs), obtidas através da equação:



sen

Vw

Vs



Hb

g

Vw



1

,

25

*

*

Após a montagem desses gráficos, Walker (1974) analisou os valores obtidos, em quais ângulos de “Peel” e altura de onda surfistas de diferentes níveis de habilidade se encaixavam. Assim, ele dividiu-os em três níveis: iniciante, intermediário e experiente com os seus respectivos ângulos de “Peel” e altura de onda (Figura 23).

Entretanto WALKER (1974) enfatiza a dificuldade da separação nessas categorias, pois se trata de uma característica muito subjetiva que, em alguns casos, pode ser alterada com a mudança do local onde é praticado o surfe.

Os surfistas classificados como iniciantes, tendem a surfar ondas de alturas menores e ângulos “Peel” acima de 40 graus, os surfistas intermediários, ou os surfistas típicos, surfam ondas maiores e com ângulos “Peel” pouco mais agudos, e os considerados surfistas experientes são os que surfam as maiores ondas e com os

FIGURA 23 - RELAÇÃO ENTRE A HABILIDADE DOS SURFISTAS E AS ALTURAS DE ONDAS E ÂNGULOS PEEL (WALKER, 1974).

Enquanto Walker (1974) baseou-se somente nas ondas sobre fundos de coral, nas praias do Hawaii, onde as ondas oferecem maiores potenciais de velocidades, Hutt et al. (2001) elaboraram uma classificação para descrever ondas surfáveis, usando dados de 6 categorias geomórficas diferentes de praias: fundos de coral, de rochas, ponto fixo de quebra, lajes de rochas, bancos de areias e praias arenosas encontradas ao redor do mundo. Esta, foi elaborada comparando o nível de dificuldade identificada por 2 surfistas profissionais (ou experientes), em uma escala de 1 a 10, e os dados de ângulo de peel para as mesmas praias.

O resultado dos níveis de habilidade dos surfista e as razões entre elas formadas foram apresentados numa escala numérica (Tabela 1). Os autores testaram a classificação de Walker (1974) e validaram para uma nova relação entre altura de onda e ângulo de peel, que foi desenvolvida para ser aplicada especialmente para desenhos de recifes artificiais.

TABELA 1 – APRESENTA A CLASSIFICAÇÃO DESENVOLVIDA POR HUTT et al. (2001) DE ACORDO COM A HABILIDADE DO SURFISTA.

Dafferner (2002), determinou a velocidade de peel através de medições na praia do deslocamento e tempo percorrido pela quebra da onda. Através de um triângulo obtido nesta marcação, o ângulo de peel foi determinado com a relação do triângulo retângulo de Pitágoras. Assim, com o acompanhamento por um ano na praia de estudo, Dafferner elaborou uma classificação que leva em consideração o estágio morfodinâmico da praia (Ω) e o ângulo de peel característico (Figura 18).

TABELA 2 – QUALIFICAÇÕES PROPOSTA POR DAFFERNER (2003) PARA A PRÁTICA DO SURFE, DE ACORDO COM O ESTÁGIO MORFODINÂMICO () E O ÂNGULO DE PEEL.

Classificação Descrição das classes Ângulo de

Peel

Min/Máx Altura de Quebra (m)

1 Surfistas iniciantes que ainda não estão habeis á percorrer a face da onda e

a fazer movimentos simples para frente com o avanço da onda 90 0,70/1,00

2 Surfistas que estão aprendendo e tem habilidade em percorrer a face da

onda 70 0,65/1,50

3 Surfistas que estão aprendendo a ter habilidade de conseguir imprimir

velocidade e na face da onda 60 0,60/2.50

4 Surfistas começando a executar um padrão de manobras 55 0,55/4,00

5 Surfista começando a executar um padrão de manobras consecutivas numa

mesma onda 50 0,50/›4,00

6 Surfistas capazes de executar manobra consecutivas, sendo algumas com

nivel avançado 40 0,45›4,00

7 Surfista top amador capazes de executar manobras consecutivas de nível

avançado 29 0,40›4,00

8 Surfistas profissionais capazes de executar manobras consecutivas

avançadas 27 0,35›4,00

9 Surfistas pertencentes aos 44 melhores do Mundo

não

determindo 0,30›4,00

10 Surfistas do futuro

não

4.9 - PARÂMETROS DE SURFABILIDADE

A surfabilidade de uma praia é definida para qualificar o tipo de onda que está quebrando na praia, caracterizando qual a magnitude que esta proporcionará para um surfista deslizar sobre sua face (PATTIARACTHI et al. 2001).

Os parâmetros observados para avaliar a surfabilidade, de acordo com Pattiaracthi et al. (2001) são: (1) caracterização do clima de ondas nos termos de altura, do período e do sentido de onda; (2) transformação dos dados de ondas em águas profundas para dados de quebra de ondas; (3) formulação de critérios apropriados para definir as condições de vento/onda apropriadas para o surfe; e (4) unir (1), (2) e (3) para obter a surfabilidade

Walker (1974) para classificar se uma onda é ou não surfável utilizou altura de quebra da onda, o tipo de onda e o ângulo de peel, e Bancroft (1999) descreveu como um dos parâmetros chave na qualificação da capacidade de surfe do local a extensão percorrida pelo surfista numa onda.

4.10 – SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL (GPS)

O GPS (Global System Posicionation) é um sistema de posicionamento global, para qualquer tempo, que é operado 24 horas a partir da navegação de satélites, que são operados e mantidos pelo departamento da defesa DOD, consistindo em uma constelação nominal de 24 satélites em órbitas em altas altitudes. A principal função do GPS é fornecer a posição, em tempo real, 3-D, que posicionam dados de navegação e da velocidade na terra, no ar, e na superfície do mar que se operam em qualquer lugar no mundo.

O modelo de GPS Garmin, e-Trex, dentre outras funções, permite armazenar trajetórias com suas respectivas velocidades e tempos, e marcar pontos com datas e horários locais. De acordo com sistema do GPS Garmin a precisão de um dia típico é de 10 a 30 metros, com intervalos médios de informações entre 2 e 7 segundos. Apesar disso os dados encontrados neste trabalho, são da mesma ordem de grandeza dos citados na literatura e obtidos com sistemas de vídeo, fotos e imagens aéreas, como observado por Hutt et al. (2001), e radar e imagens aéreas, como observado por Walker (2001).

5 – MATERIAIS E MÉTODOS

O desenvolvimento do trabalho foi realizado conforme a seqüência apresentada no fluxograma (Figura 24) a seguir.

FIGURA 24 – FLUXOGRAMA DE ATIVIDADES REALIZADAS.

Os materiais utilizados para obtenção de dados nas ondas foram: um GPS (sistema de posicionamento global), modelo Garmin e-trex; uma sacola estanque, modelo para celular; e uma prancha de surfe, modelo board short (prancha pequena) com tamanho de 1,85m, espessura de 5,5cm, formada por poliuretano, resina e fibra de vidro, com aproximadamente 20g/cm3 de densidade.

Foi utilizado o sistema de coordenada horizontal plana UTM.South America (SAD 1969), região 22 Sul.

FLUXOGRAMA de ATIVIDADES  Altura;  Período;  Tipo de quebra;  Direção e intensidade do vento;  Qualificação visual;  Tipo e número de bancos;  Coleta de sedimento. DADOS UTILIZANDO O GPS E A PRANCHA DE SURFE DADOS E PARÂMETROS DE BANCOS E SURFABILIDADE

 Trajetória das onda;

 Pontos na crista do trem de ondas.

Triagem dos dados em laboratório

 Valores de ângulo de peel das ondas surfadas;

 Análise dos dados de ângulo de peel com os parâmetros de surfabilidade;

 Descrição da surfabilidade e qualidade para as praias surfadas e o nível de habilidade do surfista

5.1 - PARÂMETROS DE PEEL E CARACTERÍSTICAS DE ONDA

Os parâmetros de peel foram coletados, posicionando-se com a prancha no banco distal da praia com o GPS previamente ativado, surfando a onda e remando paralelamente ao trem de ondas.

A trajetória de quebra da onda foi obtida percorrendo sobre sua face surfando com o GPS na mão após o drop (ato de descer a onda) (Figura 25), controlando a prancha a frente da parte branca do início da quebra ao colapso total.

FIGURA 25 – ILUSTRACÃO DA OBTENCÃO DO TRAJETO PERCORRIDO PELA QUEBRA DA ONDA.

Com isso obteve-se um plano de vetores do trajeto realizado pela onda composto por segmentos de diferentes orientações, formadas pela propagação da onda sobre o banco em direção à praia e definidos pela mudança da orientação do trajeto e pelo tempo de captura do GPS (Figura 26).

Assim, após remar com o GPS nas costas para realizar o drop o intervalo resultante entre o tempo inicial (To) (drop) e tempo um (T1), obtida pelo GPS automaticamente (Figura 26), representou o vetor Vs, que foi definido como segmento de drop (extensão de drop). Este foi utilizado para determinar o ângulo de

FIGURA 26 – ILUSTRAÇÃO DA TRAJETÓRIA INICIAL E A MUDANÇA DE RUMO DA ONDA EM INTERVALOS DE TEMPOS CONSECUTIVOS.

Dally (2001) determinou a velocidade máxima que o surfista pode sustentar na face da onda através de vídeos de surfe, onde o surfista imprimiu velocidade na prancha sobre a face da onda. Assim, com o GPS na mão imprimiu-se velocidade na prancha sobre a face das ondas após o primeiro segmento nas 16 praias estudadas.

A direção da crista do trem de ondas (o vetor Vp) foi obtida remando e marcando pontos consecutivos no GPS paralelamente a crista de uma onda da série bem definida no banco distal da praia antes de sua quebra (Figura 27). Para otimizar esta obtenção, foi repedido 5 vezes este procedimento durante o tempo de coleta

FIGURA 27 – ILUSTRACÃO DA OBTENCÃO DA CRISTA DO TREM DE ONDAS.

A partir daí, os dados foram triados e analisados no programa GPS Track Maker, versão 12.3 (2004), onde foram identificadas as orientações dos segmentos

remando paralelo á crista do trem de onda

compõe cada segmento das ondas adquiridas automaticamente pelo GPS: velocidade; tempo; e extensão. Pela diferença das orientações da crista do trem de ondas e do segmento de drop (Ver figura 26) foi determinado o ângulo de peel.

Para validar a metodologia além de comparar as velocidades com os dados da literatura, também foi identificada a relação entre a velocidade observada e velocidade calculada através da equação 1 e 2 (Página 29). Ainda, foram feitos cálculos de Energia por unidade de comprimento e de superfície, utilizando as equações 3 e 6, respectivamente, conforme Carter (1989):

Euc = 0,5 *  * g * L (Hb/2)2

Onde: L = T (g * d)0,5

Sendo: d = Hb/0,78

Eus = 0,5 *  * g * (Hb/2)2

Onde,  é o valor da densidade da água (1,025 g/cm3), g é o valor da aceleração da gravidade (981 cm/s2), L é o comprimento de onda, T é o período de onda, d é a profundidade de quebra da onda de acordo com Carter (1989),e Hb é altura da onda.

5.2 – PARÂMETROS VISUAIS

Os dados de parâmetros de onda, estágios morfodinâmicos e as variáveis ambientais que influenciam a surfabilidade foram identificados e registrados em uma planilha (Anexo 1, quadro 1, 2 e 3) , a fim de auxiliar na organização e comparação dos parâmetros obtidos com o GPS.

5.2.1 – ALTURA DE ONDA

A altura da onda foi estimada tendo como referência à altura do surfista (1,76m). Após o drop o surfista colocou-se na base da onda e comparou a altura da onda com sua altura. Já para as observações fora da água, foi observado no ponto de quebra das ondas a distância entre a crista e a cava da onda, no exato momento

equação 3

equação 4

equação 5

em que a onda começa a quebrar. Estes tipos de identificações da altura de ondas foram padronizados pelo observador.

5.2.2 - PERÍODO

Com um cronômetro foi observado o tempo de passagem de duas cristas consecutivas sobre um mesmo ponto, caracterizando o período da onda. Foi cronometrado o período de 10 ondas em diferentes séries, somando-as e dividindo o resultado por 9 .

5.2.3 - DIREÇÃO

Foi identificada a direção da ondulação observando a incidência de ondas do ponto mais alto na praia, como: dunas, posto salva-vidas, pedras ou morros.

Com o GPS foi possível obter o ângulo de incidência através do trem de ondas na zona de arrebentação, com a marcação de pontos paralelos à onda incidente. Esta direção de onda foi identificada no programa GPS Track Maker e usado pontos Cardinais, Colaterais e Sub-colaterais.

5.2.4 - QUEBRA DE ONDAS

Foi observado o tipo predominante de quebra da onda, proposto por Galvin (1968), através de observação visual da zona de arrebentação.

Como as praias surfadas são dissipativas e intermediárias a identificação do tipo de quebra da onda foi classificada em: Mergulhante, ondas com formatos tubulares, quadrados (MEAD e BLACK, 2001), onde a crista projeta-se sob sua base; Mergulhante/Deslizante, ondas com braço íngreme quase tubular; e Deslizantes, ondas com a crista deslizando sobre sua face.

5.2.5 - BANCOS SUBMERSOS

O estágio morfodinâmico das praias foi obtido através de observação visual da passagem total das ondas sobre a zona de surfe, do formato e extensão das correntes de retorno associadas, dos parâmetros de onda e tipo de arrebentação.

A forma dos bancos foi numerada conforme a figura 28, para facilitar o registro visual do estagio morfodinâmico e número de bancos. O estágio número 1 corresponde ao estágio tendendo ao refletivo onde os bancos estão semi ou conectados e a zona de surfe estende-se até 150m. O estágio número 2 corresponde ao Banco Transversal e Corrente de retorno, onde os bancos já não apresentam conexões e a presença de correntes de retornos são bem definidas. O estágio número 3 corresponde ao Banco e Praia Rítmicos, aonde as correntes de retorno chegam além da zona de arrebentação. O estágio número 4 é a passagem para o formato de Bancos e cavas longitudinais, onde á a formação do 3° banco no espraiamento e a zona de arrebentação ultrapassa 200m de extensão. O estágio número 5 corresponde ao Banco e Cava Longitudinais, em que os bancos estão praticamente paralelos á praia. E o estágio número 6 corresponde ao dissipativo, onde a zona de arrebentação tem aproximadamente 400m e os bancos estão paralelos á praia.

FIGURA 28 - A FIGURA APRESENTA O MODELO COMPARATIVO DE ESTÁGIOS MORFODINAMICO PRAIAL DE ACORDO COM A NÚMERAÇÃO ELABORADA, MODIFICADA DE SHORT e AAGAARD, (1993).

Ainda nas praias surfadas, foram coletadas amostras de sedimentos para obter o valor numérico de ômega (Ω), através da equação 5:

 = Hb/Ws * T

_______________________________________ Onde: Vw = -3 +  (92 + g * r2 * (s - ) * (0,015476 + 0,19841 * r)

 * (0,011607 + 0,14881 * r)

sendo que foi corrigido o Valor de Vw através da equação 7 proposta por Baba e Komar (1981).

Wm = 0,761 * Ws

5.2.6 – VENTO

A direção do vento foi verificada através da observação visual e atribuído pontos Cardinais, Colaterais e Sub-Colaterais para definir a direção do vento.

5.2.7 – QUALIFICAÇÃO DA SURFABILIDADE

Dafernner (2003), sugere uma qualificação para a prática do surfe, que leva em consideração o ângulo de peel de acordo com o estágio morfodinâmico (Ω) apresentado pela praia (Tabela 2, página 31).

Para a qualificação visual da formação e quebra de ondas foram atribuídas níveis através de notas as condições de qualidades de quebra de ondas para a prática do surfe, que leva em considerações: formação e qualidade de quebra da onda para realizar manobras no maior tempo e espaço possível.

D – condição de formação e quebra de ondas insurfáveis. Geralmente aplicadas para dias sem ondas ou com tempestades e ventos muito fortes (ressacas);

C – condição irregular de formação das ondas. Geralmente aplicado para dias com ondas muito pequenas ou sob a ação de ventos fortes deixando a face da onda irregular. Extensão de surfe muito curto.

equação 5

equação 6

B- – condição regular de formação e quebra de ondas. Aplicado para condição onde a quebra de onda está sobre a ação de marés e ventos fortes e moderados. Extensão de surfe curta.

B – condição regular de formação e quebra de ondas. É aplicado em condições onde os ventos são a principal influência da quebra de onda, deixando a face da onda mexida ou rugosa. Extensão de surfe geralmente curta

B+ - condição boa de formação e quebra de ondas. Geralmente aplicado para ocasiões de ventos fracos com extensões de surfe médias/longas.

A- – condição boa de formação e quebra de ondas. Geralmente aplicada quando a única influência é o vento na quebra de ondas, deixando a superfície da água rugosa. Extensões de surfe longas.

A – condição perfeita de surfe. É aplicada quando as ondas quebram em ambos os sentidos do tipo deslizantes ou mergulhantes, onde a atuação dos ventos com intensidade fraca, deixa a superfície da água rugosa ou lisa. Extensões de surfe muito longas.

A+ – condição clássica. Formação, quebra da onda, e extensão de surfe perfeito para a prática do esporte.