UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS, LETRAS E ARTES
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA
ANÁLISE GEOAMBIENTAL E DINÂMICA MORFOLÓGICA
DA ILHA DO FAROL, ATOL DAS ROCAS – BRASIL
Erick dos Santos Albuquerque
Natal-RN 2019.1
ANÁLISE GEOAMBIENTAL E DINÂMICA MORFOLÓGICA
DA ILHA DO FAROL, ATOL DAS ROCAS– BRASIL
Monografia apresentada ao Curso de Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, para obtenção do título de Bacharel em Geografia.
Orientador: Prof. Dr. Marcelo dos Santos Chaves
Natal, 27/06/2019.
BANCA EXAMINADORA
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Prof. Dr. Marcelo dos Santos Chaves (DGE) Orientador
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Prof. Dr. Orgival Bezerra da Nóbrega Júnior (DGE) Examinador
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MSc. Dyego Freitas Rocha (PRODEMA/UFRN) Examinador Externo
Dedico este trabalho aos meus pais, irmãos, a todos os meus amigos que direta ou indiretamente me ajudaram na
elaboração e aos incansáveis
colaboradores do ICMBio que dedicam suas vidas a proteção do Atol das Rocas.
Agradecimentos
"Se enxerguei mais longe foi porque me apoiei sobre os ombros de gigantes" com essa frase atribuída a Isaac Newton, inicio meus agradecimentos aos gigantes que me possibilitaram chegar até aqui, como a Sra. Sulamita Maria e o Sr João Eudes, meus pais, que desde meus primeiros dias de vida se dedicaram ao máximo para que eu tivesse a melhor formação escolar, social e afetiva possívelme oferecendo muito além do que esse jovem casal de proletários e periféricos poderiam me oferecer. A eles devo tudo que sou.
Agradeço também aos meus irmãos de sangue Sarah Albuquerque e João Victor Albuquerque e irmão de vida Levy Amaro por sempre estarem ao meu lado comemorando os bons momentos, erguerem minha cabeça nos momentos mais difíceis e me fazem ser perseverante movido pela vontade que todo irmão mais velho tem de ser um norte e expandir o horizonte dos demais.
Como eternizado em 1 Coríntios 13, ainda que eu falasse as línguas dos homens e dos anjos, e não tivesse amor, nada seria, agradeço a minha namorada Thaís Tabosa por todo o apoio na reta final de minha formação, seu apoio e atenção foram fundamentais para que eu chegasse a esse momento e pudesse passar por ele incólume.
A Universidade Federal do Rio Grande do Norte(UFRN) em especial ao Departamento de Geografia (DGE) que vem oferecendo ensino de qualidade a milhares de jovens. Agradecer a todos os servidores que compõem essa instituição que não medem esforços para proporcionar o que há de melhor para nós,corpo discente e comunidade.
Gostaria de agradecer ao professor Marcelo dos Santos Chaves meu "primeiro pai acadêmico" que me apresentou o Laboratório de Geografia Física da UFRN e acolheu no projeto do Atol das Rocas e abriu as portas para o mundo das pesquisas e eventos científico, mas por além de orientador acadêmico foi um conselheiro, agradeço a cada um de seus conselhos, cada puxão de orelha e apoio dados em momentos oportunos.
Agradeço a toda equipe do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), em especial a Maurizélia de Brito, Jaryan Dantas e Frederico Ozório por proporcionar a expedição cientifica ao Atol das Rocas e todo o cuidado que tiveram com a equipe de pesquisadores durante o trajeto, cuidado com a equipe e colaboração no trabalho em campo. Os agradecimentos se estendem também a toda tripulação do veleiro Borandá que sob o comando do experiente capitão Zeca Martino nos conduziu com destreza e segurança no agitado mar que separa Natal do Atol das Rocas.
Agradeço também ao Curso de Geografia, principalmente aos coordenadores e professores do Laboratório de Geografia Física (LabGeoFis), pelo acesso e compromisso com a ciência, unindo teoria à prática.
No decorrer da graduação fiz inúmeros amigos que sempre estiveram apostos para me ajudar durante todo o processo, desde os primeiros dias de aula até a entrega deste trabalho e não poderia ter o status de agradecimento se o nome de cada um deles não estivesse aqui, Richerlida Helena(por estar sempre presente e saber que era alguém com quem eu poderia contar), Nailah Olindo(por todas as parcerias em campo e nos trabalhos), Karen Arruda(pela felicidade e amizade), Luciara Caldas(por ser uma verdadeira mãe de toda a turma), Calos Alberto(por suas palavras motivacionais e possibilitar momentos de descontração), Sergio de Miranda(pela amizade e apoio nos momentos mais difíceis), Matheus Fortunato assim como Lucas Soares e Júlio César Reis ( por toda a ajuda e paciência nos campos e laboratório), Emanoel Emerson, Gabriel Silva, Gabriel Vaz, Rafael Aguiar e José Luiz Pessoa por se fazerem presentes e por todo o companheirismo nesses últimos anos.
Reservo esse espaço também, para agradecer a Joyce Clara, Caroline Barros, Dyego Rocha, Diogo Moura e Anderson Gondim, Jhonathan Lima e Erick Jordan por terem sido verdadeiros co-orientadores em meu cotidiano no LabGeoFis.
A vocês, meu muito obrigado, este trabalho não seria possível sem o apoio de todos.
"Se você está atravessando um inferno, continue atravessando"
RESUMO
O ambiente praial é extremamente susceptível a ação de agentes exógenos capazes de ocasionar processos de deposição ou de erosão de sedimentos. As erosões nas praias são processos naturais que modificam o modelado da praia o que pode vir a gerar problemas ao manejo da unidade de conservação quando sua dinâmica não é conhecida. Nesse sentido, mediante a pesquisa realizada, houve o monitoramento do comportamento geomorfológico praial da ilha do Farol localizada no Atol das Rocas, Rio Grande do Norte. Considerando a carência de estudos e dados relacionados a essa temática no Atol, esta monografia teve momo objetivo central caracterizar e compreender a morfodinâmica das praias da ilha do Farol, isto é, entender como ocorrem as transformações morfológicas das praias de acordo com as condições climáticas e marinhas durante o mês julho de 2017. Para atingir esse objetivo lançamos mão de procedimentos técnicos embasados em um referencial teórico sobre o assunto abordado, envolvendo parâmetros hidrodinâmicos, climáticos, topográficos etc. Consequentemente acreditamos que este estudo servirá de suporte não só para a gestão da unidade de conservação na tomada de decisão, mas também dando suporte a pesquisadores que trabalhem com o tema de processos costeiros ou temáticas correlacionadas.
ABSTRACT
The beach environment is extremely susceptible to the action of exogenous agents capable of causing deposition or sediment erosion processes. Beach erosion is a natural process that changes the shape of the beach, which can generate problems for the management of the conservation unit when its dynamics are not known. In this sense, through the research carried out, there was the monitoring of the geomorphological behavior of the island of Farol located at the Atol das Rocas, Rio Grande do Norte. Considering the lack of studies and data related to this subject in the Atol, this monograph had as its central objective to characterize and understand the morphodynamics of the beaches of Farol Island, that is, to understand how the morphological transformations of the beaches occur according to the climatic conditions and In order to reach this objective, we have adopted technical procedures based on a theoretical framework on the subject, involving hydrodynamic, climatic, topographic, etc. parameters. Consequently we believe that this study will support not only the management of the conservation unit in decision making but also supporting researchers working on the theme of correlated coastal or thematic processes.
Lista de Figuras
Figura 1 – Mapa Planisfero náutico “delCantino”, em 1502, com a possível indicação do Atol das Rocas, anterior ao naufrágio da nau do navegador português, Gonçalves
Coelho ... 3
Figura 2 - Mapa do Atol das Rocas – 1852 ... 4
Figura 3 - Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas ... 7
Figura 4 - Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas ... 8
Figura 5 - Incursão na frente recifal do Atol das Rocas ... 11
Figura 6 - Platô recifal ... 12
Figura 7 - Ilha do Farol ... 13
Figura 8 - Ilha do Cemitério ... 14
Figura 9 - Distribuição da Salinidade à Superfície no Verão ... 18
Figura 10 - Distribuição da Salinidade à Superfície no Inverno ... 19
Figura 11 - Pontos P1 e P2 Monitorados na ilha do Farol - Atol das Rocas ... 22
Figura 12 - Compartimentos de praia no ponto P1 ... 23
Figura 13 - Compartimentos de praia no ponto P2 ... 24
Figura 14 - Tripé com nivel topográfico ... 24
Figura 15 - Mira graduada ... 25
Figura 16 - Leitura de nível topográfico ... 25
Figura 17 - Coleta de sedimentos na antepraia do ponto P2 ... 26
Figura 18 - Coleta de dados climatológicos no ponto H1 ... 27
Figura 19 - Estação Portatil ... 27
Figura 20 - Gráfico de distribuição de frequencia de Ventos ... 28
Figura 21 - Mapa de direção e intensidade de Ventos ... 29
Figura 22 - Fluxograma de procedimentos laboratoriais ... 30
Figura 23 - Processos laboratoriais ... 31
Figura 24 - Coleta de dados Hidrodinâmicos... 33
Figura 25 - Coleta de dados Hidrodinâmicos no ponto H2 ... 34
Figura 26 - Coleta de Dados Hidrodinâmicos no ponto H1 ... 35
Figura 27 - Gráfico de altura de onda ... 37
Figura 28 - Gráfico de Velocidade Média da Corrente ... 40
Figura 29 - Gráfico de perfís praiais do ponto P1 agrupados ... 42
Figura 30 - Ponto P1 no dia 16/07/2017 ... 43
Figura 31 - Gráfico de perfís praiais do ponto P2 agrupados ... 44
SUMÁRIO INTRODUÇÃO...1 1 CARACTERIZAÇÃO ... 6 1.1 Geologia ... 9 1.2 Geomorfologia ... 10 1.3 Ilhas Arenosas ... 12 1.4 Clima ... 14 1.5 Hidrodinâmica ... 16 1.5.1 Correntes Oceânicas ... 16 1.5.2 Ondas ... 17 1.6 Vegetação ... 19 2 MATERIAIS E MÉTODOS ... 21
2.1 Elaboração de perfis praiais ... 22
2.2 Procedimentos Laboratóriais... 29
2.3 Monitoramento da Hidrodinâmica Costeira ... 32
3 MORFODINÂMICA DA ILHA DO FAROL ... 35
3.1.1 Hidrodinâmica dos pontos H1 e H2 ... 36
3.1.2 Altura de onda ... 36
3.1.3 Marés ... 37
3.1.4 Velocidade da corrente Litorânea ... 38
3.1.5 Perfis topográficos praiais ... 41
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 46
4.1 Sugestões de pesquisa ... 47
REFERÊNCIAS...47
1
INTRODUÇÃO
O mar em sua amplidão constitui uma das mais recentes fronteiras na incessante busca de recursos naturais pelo ser Humano. Os oceanos abrigam ecossistemas que abrangem a maior parte da biodiversidade existente no planeta Terra, e por este motivo, grande parte desses sistemas sofrem alguma forma de pressão de ordem antrópica ameaçando a existência de populações de recursos pesqueiros.
A alteração da biodiversidade desses ecossistemas, como resultado da ação humana, configura uma séria ameaça ao desenvolvimento sustentável, o que leva a organizações internacionais a concentrar esforços e determinar normas a fim de conservar as regiões costeiras, mares e oceanos indicando formas de manejo a fim de reduzir os impactos ambientais. O capítulo 17 da “Agenda 21” e a Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar, da qual o Brasil é signatário, constituem documentos básicos que determinam a moldura jurídica global e delineiam as ações que cada país deve implementar a fim de alcançar as metas comuns de uso sustentável do mar.
Os ambientes recifais abrigam complexas correlações de processos químicos, físicos e biológicos tornando-os ambientes extremamente intrigantes (TUKER; WRIGHT,1990), por isso, esses estão entre os mais significativos ambientes de interação entre os meios geológicos e biológicos. A íntima relação entre estes resulta na consolidação de estruturas carbonáticas, produto de organismos como corais, vermes e algas calcárias.
Os recifes atuais desenvolvem-se em águas rasas com profundidades inferiores a 50metros, límpidas, de temperatura média não inferior a 20°C e salinidade entre 27% e 40% (LAPORTE, 1974; BLANC, 1982).
Atualmente, os ambientes recifais são classificados com base, principalmente, na sua morfologia, tamanho e relação com a proximidade da costa (TUCKER & WRIGH, 1990). Wilson (1974), classificou os ambientes recifais em sete categorias distintas, são elas:
-Franjas: são recifes próximos da linha de costa;
-Faro: são recifes em forma circular próximos da costa; -Patch: são recifes tabulares isolados típicos de plataformas;
2 -Barreiras: são recifes afastados da costa, separados por uma laguna extensa;
- Knol (termo não mais utilizado): são recifes isolados situados em águas profundas (> 50 m), comuns em taludes e sopés continentais;
- Atol: são recifes em forma de anel que apresentam uma laguna central rasa. Atóis geralmente crescem no topo de montes submarinos; e,
- Tabular: compreende aos recifes achatados situados em montes vulcânicos cujo topo está próximo a superfície do mar, porém, não apresentam uma laguna central como ocorrem em atóis.
Foi durante uma expedição a bordo do brigue da Marinha Real Britânica H.M.S. Beagle, no século XIX, que Charles Darwin concebeu, ao que é tido hoje, a primeira teoria sobre o desenvolvimento de ilhas recifais, mais conhecidas como Atóis, descrevendo a partir dali às prováveis causas da gênese de um atol, partindo da observação da paisagem na ilha Moorea, localizada na polinésia francesa, como categoria de análise (DARWIN, 1842).
Charles Darwin, em 1842, explanou que, ao passo que os montes submarinos sofreriam subsidência gradativa ocasionada por elevação do nível do mar e/ou por consequência do tectonismo, este processo possibilitaria que organismos construtores de recifes, já existentes naquele ambiente, consolidem suas estruturas nas bordas externas das ilhas vulcânicas, para que a produção de suas estruturas ao longo das bordas externas da ilha, pudessem se espraiar nas áreas onde ouve avanço da linha do mar, gerando a partir desse processo um extrato carbonático associado à atividade biogênica de organismos como algas calcárias, até que o embasamento cristalino encontrar-se totalmente submerso, restando um complexo recifal em forma circular com uma laguna central, denominado de atol(Darwin,1842).
Só em 1951 a teoria do naturalista Charles Darwin sobre atóis foi confirmada a partir da constatação de rochas vulcânicas encontradas a profundidades de 1.267m e 1.405m no atol Enewetak, integrante das ilhas Marshall localizado na porção central do Oceano Pacífico (LADD et al. 1970).
O Atol das Rocas, objeto deste estudo, tem, em sua História de descobrimento, controvérsias, pois, atualmente, na maioria dos relatos sobre este atol, atribui-se sua descoberta ao navegador português, Gonçalo Coelho que comandou as duas primeiras expedições exploratórias nas terras descobertas por
3 Cabral de 1501 a 1502 e de 1503 a 1504.Gonçalo Coelho, no início de sua segunda expedição, em 1503, naufragou ali sua embarcação durante uma excursão exploratória na costa do Brasil. Este acontecimento representou o primeiro registro de naufrágio da ilha que rendeu o que se tinha como a primeira menção ao Atol das Rocas pelo almirante Dario Paes Leite, onde descreveu o ocorrido.
No entanto, no mapa Planisfério de Cantino (figura 1), que foi encomendado em 1501 e concluído na segunda metade de 1502, é possível observar um ponto vermelho a Oeste-Noroeste (WNW) da ilha Quaresma, como era conhecida a ilha de Fernando de Noronha no período supracitado. É preciso considerar o fato de que a tecnologia e precisão dos equipamentos e escalas da época já conseguiam materializar a localização aproximada do que hoje é conhecido como a Reserva Biológica Atol das Rocas.
Figura 1 – Mapa Planisfero náutico “delCantino”, em 1502, com a possível indicação do Atol das Rocas,
anterior ao naufrágio da nau do navegador português, Gonçalves Coelho
Fonte: mapas-historicos.com
Apesar de ter sido descoberto no início do século XVI, apenas em 1852 foi elaborado o primeiro mapa detalhado do atol (figura 2), com base nos levantamentos do tenente Samuel Phillips Lee, da Marinha dos Estados Unidos, que chegou ao Atol das Rocas, em março do mesmo ano, no comando do U.S.
4 que Charles Darwin indicou como características de um atol, com a formação de recifes em forma de anel e uma laguna rasa central, outro aspecto marcante a indicação das ilhas do Farol e Cemitério.
Na carta, estas ilhas foram nomeadas como “Sand I.” e “Grass I." , respectivamente localizadas na porção Oeste do atol, além da demarcação da localização das Rocas, que de tão marcantes na paisagem, facilitaram a definição de sua toponímia, a maior delas “pedra do Garapirá”, posicionada na borda Leste, utilizada por muito tempo para orientação dos pescadores, no mapa descrita como “Black Rock”.
Figura 2 - Mapa do Atol das Rocas – 1852
Fonte: brasil-turismo.com
Os estudos pioneiros com a temática geomorfológica no Atol das Rocas foram realizados por Andrade (1959), Ottman (1963) e Kikuchi (1994), que não apresentavam um consenso sobre se aquele ambiente se caracterizava efetivamente como um atol, em decorrência do complexo entendimento entre as caracterizações geomorfológicas e diagenéticas que classificavam os ambientes
5 recifais (SOARES et al. 2009). As principais características de um atol só foram evidenciadas no trabalho de Stoddart (1969), e são elas: a presença de uma laguna, a forma circular do recife, desenvolvimento de ilhas a sotavento e o desenvolvimento de um embasamento recifal sobre um embasamento vulcânico (SOARES et al. 2009).
No contato das ilhas com a laguna e o mar dá origem as praias. Estas, por sua vez, são ambientes extremamente vulneráveis à ação dos agentes exógenos capazes de condicionar os processos de erosão e deposição de sedimentos (VILLWOCK, 2005). Este ambiente é nicho ecológico para espécies vegetais e pequenos crustáceos. No atol, muito utilizado por tartarugas na nidificação de espécies em processo em extinção.
É possível observar ao longo da costa, alguns indicativos de processos erosivos, que no atol podem ser associados a causas naturais como a remoção de sedimentos com a atuação da corrente costeira ou até mesmo da dinâmica dos ventos. São indicativos de erosão: pós-praia estreita ou inexistente, destruição de estruturas artificiais ou naturais, tais como as ruínas do antigo farol e vegetação, e acúmulo de minerais pesados associados a outras evidências erosivas de alta energia(raízes de coqueiros expostas) (SOUZA, 2005).
OBJETIVOS
Este trabalho tem por objetivo caracterizar a dinâmica morfológica da Ilha do Farol, no Atol das Rocas, a partir da evolução do perfil praial em uma interface com a dinâmica hídrica, utilizando dados primários coletados em três pontos da Ilha do Farol, a cada fase lunar, e mais especificamente, os aspectos morfológicos e sedimentológicos da ilha do farol, com base na observação da paisagem e evolução do perfil praial em dois pontos da ilha do farol durante o mês de julho de 2017, especificamente entre os dia 05/07/2017 e 05/08/2017,abrangendo as marés referentes às quatro luas deste período fazendo uma interface entre os perfis praiais e a hidrodinâmica em escala local a fim de prover conhecimentos básicos sobre a associação sedimentológica e hidrodinâmica no único atol do vasto Oceano Atlântico Sul.
6 Para alcançar o objetivo geral foram definidos os seguintes objetivos específicos:
- Compartimentar o ambiente praial quanto as formas de relevo;
- Monitorar a evolução do perfil praial, nos pontos P1 e P2 a cada fase lunar; -Caracterizar o transporte dos sedimentos na linha de costa através da análise de dados hidrodinâmicos, topográficos e meteorológicos; e
- Descrever as características da morfologia do relevo praial.
1 CARACTERIZAÇÃO
Situado na porção Oeste do Oceano Atlântico Sul, entre as coordenadas UTM, com sua área definida pelas coordenadas 03°45’ e 03°56’ latitude Sul e 33°37’ e 33°56’ longitude Oeste, a 143,629 milhas náuticas(166km) da cidade do Natal-RN e distante 150 quilômetros a NW (Noroeste) do arquipélago de Fernando de Noronha/ PE.
O Atol das Rocas possui formato de uma elipsoide abrangendo uma área total de 5,5km², estando localizado na margem continental inserido em meio a uma cadeia de montanhas submarinas de origem vulcânica, caracterizada por montes submarinos que se elevam acima do sopé continental. O monte submarino que destaca-se no extremo Leste e emerge formando o arquipélago de Fernando de Noronha (figura 3), outros montes alinhados na direção Leste – Oeste até a costa do Ceará que ascendem de uma profundidade de aproximadamente 4mil metros até profundidades inferiores a 250m, no entanto, alguns chegam próximos ao nível do mar, como é o caso do Atol das Rocas.
7
Figura 3 - Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas
Fonte: Centro de Sensoriamento Remoto do IBAMA.
A base do Atol das Rocas é composta por rochas de origem relacionada a atividade vulcânica, e esta encontra-se à aproximadamente 4.000m de profundidade. Entre os 425 Atóis que se tem conhecimento no mundo, este além de ser o menor que se tem conhecimento, é também o único presente no Oceano Atlântico Sul, pois a maioria destes, concentram-se nos Oceanos Índico e Pacífico (figura 04).
A área da reserva Atol das Rocas, estende-se por 35.186,41 hectares abrigando pelo menos 11 espécies de animais ameaçados de extinção, dentre
elas a Tartaruga-de-pente -Eretmochelysimbricata,Tubarão-limão
-Negaprionbrevirostris, Caranguejo -Percnongibbesii, Tartaruga-verde
-Cheloniamydas e Coral-de-fogo -Milleporaalcicornis, além de abrigar 147
espécies de peixes, das quais duas são endêmicas: a donzela de rocas (StegastesRocasensis) e a Thaassomanoronhanum.
8
Figura 4- Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas
Fonte: IBGE(2017), ICMBio(2017). Fonte: IBGE e ICMBIO (2017), adaptado pelo autor em 2019.
Em virtude de suas características únicas, incluindo sua importância para a reprodução de espécies marinhas, o Atol das Rocas está no rol das unidades de conservação brasileiras, e definidas pela Lei 9985de 18 de julho de 2000onde no art 2º, inciso II, que conceitua uma Unidade de Conservação como um espaço territorial e seus recursos ambientais, incluindo as águas jurisdicionais, com características naturais relevantes, legalmente instituído pelo poder público, com objetivos de conservação e limites definidos, sob regime especial de administração, ao qual se aplicam garantias adequadas de proteção.
Por ser uma unidade de conservação onde é vetada a visitação, salvo a de pesquisadores e servidores do ICMBio com autorização prévia, a Reserva Biológica Atol das Rocas ostenta grande importância sobretudo nos serviços ecossistêmicos de provisão por ser uma área protegida onde várias espécies estão abrigadas e com um ambiente favorável a reprodução e suporte por prover
9 a ciclagem de nutrientes, habitats, produção de oxigênio etc., possibilitando estudos em um ambiente com o mínimo de antropização.
1.1 GEOLOGIA
Com o cisalhamento da crosta terrestre do supercontinente Gondwana e a divergência das placas Sul-Americana e Africana, deu origem ao Oceano Atlântico, que em sua região meridiana, onde as placas divergem em decorrência ao constante surgimento de nova crosta oceânica, elevando-se a Dorsal Meso-Atlântica na região central dessa cadeia, originou-se um vale de rifte que é retalhado por falhas do tipo transformante (WILSON, 1965).
Com o espraiamento da costa persistem feições das linhas de falhas transformantes pretéritas constituindo as zonas de fratura, que nas maiores do Atlântico Sul podem ser duplas, triplas e até quádruplas, chegando a ultrapassar os 200 km (CANDE et al., 1988).
Essas zonas podem estabelecer formações significativas, representando áreas de fragilidade na extensão da litosfera oceânica, atuando como uma verdadeira via a ser percorrida pelo magma na formação de vulcões quando, e se, em algum momento durante a deriva continental, a placa estiver sobre uma pluma mantélica. Emersos, esses vulcões tornam-se ilhas e quando inativos acabam sofrendo as intempéries transformando-se em montes submarinos aplainados que formam extensas plataformas submersas, também conhecidas por Guyots (HESS, 1946) ou em atóis.
A cadeia de montanhas submarinas de Fernando de Noronha localiza-se sobre a zona fraturada também denominada de Fernando de Noronha, que é composta por um segmento de montes submarinhos com orientação Leste-Oeste (GORINI; BRYAN, 1976), de origem no sopé continental seguindo até a costa do Estado do Ceará, uma situação análoga a da cadeia Vitória-Trindade.
Rocas cresce na porção Oeste de um guyot, com o topo próximo da superfície do mar, que se eleva a partir de profundidades de aproximadamente 4.000m. Apesar de sua forma ser conhecida através de batimetria, nunca foram
10 realizadas coletas do guyot que alicerça o Atol das Rocas, tornando assim desconhecida sua natureza geológica, induzindo em estudos a associação de sua natureza a outras estruturas de montes submarinos da mesma zona de fraturamento de Fernando de Noronha, onde o arquipélago homônimo é a única forma da cadeia em que as características do seu embasamento cristalino são conhecidas.
O levantamento geológico completo do arquipélago de Fernando de Noronha, foi promovido por Almeida (1955) que mencionou três formações: A Formação Remédios, composta por rochas piroclásticas crivadas por inúmeros diques e corpos intrusivos de naturezas variadas; A Formação São José, constituída por nefelina basalto; E a Formação Quixaba, constituída de rochas intemperizadas da Formação Remédios recobertas por lavas ankaratríticas. As rochas vulcânicas de Fernando de Noronha foram datadas entre 1,7 milhões de anos até cerca de 12,3 m.a., o que leva a acreditar que o guyot que alicerça o Atol das Rocas seja ainda mais antigo devido ao seu posicionamento mais a Oeste da dorsal meso-oceânica em relação ao arquipélago supracitado. Com o passar do tempo, a porção Oeste deste embasamento cristalino foi sendo colonizado por recifes de corais juntamente com toda a fauna e flora relacionada aos ambientes recifais, crustáceos e moluscos cujas carapaças somadas a deposição de sedimentos provenientes da decomposição de outros indivíduos, resultam na formação de um anel de forma elíptica (Soares-Gomes et al., 2001, & Bosence, 2001) elevando-se ao nível do mar e formando uma laguna rasa e ilhas arenosas a sotavento.
A formação da estrutura carbonática do Atol das Rocas tem início no período Quaternário em sua época mais recente, no holoceno, que tem o início demarcado no fim da última era glacial. A taxa média do crescimento de Rocas ficou estimada em 2,8mm/ano (KIKUCHI, 1994).
1.2 GEOMORFOLOGIA
A estrutura carbonática que constitui o Atol das Rocas ergue-se de 15m da estrutura cristalina próximos aos recifes e a 30m em relação às bordas do guyot. A distância do ambiente recifal até as extremidades do monte é de 1km para a
11 direção Oeste, 5km para Noroeste e aproximadamente 12km para a direção Leste.
Para identificação dos aspectos geomorfológicos, incursões foram feitas em toda a área que fica emersa durante as marés mais baixas (figuras 5 e 6). Ao longo da digressão foi possível observar que na geomorfologia do Atol das Rocas podem ser identificados 3 principais compartimentos: o platô recifal, laguna e a frente recifal. Em seu perímetro, a linha que margeia a linha externa do platô recifal é a mesma da margem recifal. No platô ocorrem as piscinas, ilhas arenosas e canais.
Figura 5- Incursão na frente recifal do Atol das Rocas
12
Figura 6 - Platô recifal
Fonte: Acervo do autor (2018)
A Frente Recifal ou ReefFront a porção da frente dos recifes, que estão sob intensa influência da ação das ondas, dinâmicas das marés e corrente marítima. Esta formação é mais comum e extensa na porção Oeste do Atol das Rocas, estendendo-se até uma distância de aproximadamente 600m a partir da borda externa do atol, e apresenta um padrão similar aos de “spur-and-grove”, observados também em recifes Indo-Pacíficos e Caribenhos (GUILCHER, 1988). Nos limites N-W e N-NE também é possível observar formas semelhantes compostas por uma sequência de colunas que ficam gradativamente menores a medida que se distanciam da borda do recife. Exposto durante a maré baixa e abrigando ilhas arenosas, canais e piscinas, o Platô Recifal é como se denomina a área mais aplainada da porção interna e superior do recife, anexa à margem do recife compreendendo o anel recifal e o depósito arenoso que se espraia por praticamente toda sua extensão.
1.3 ILHAS ARENOSAS
Duas ilhas arenosas compõem o Atol das Rocas. Há ainda o que funcionários do ICMBio relatam ser uma ilha em formação, ficando parcialmente exposta nas mais baixas marés de quadratura e a denominam de ilha Zulu, por ser composta por sedimentos de cor escura e acinzentada. A maior delas é a ilha do Farol (Figura 7), com aproximadamente 2 km de comprimento e 600m de
13 largura máxima, possuindo uma forma que se assemelha a de um triângulo escaleno, onde seu menor vértice encontra-se a Leste da ilha e seu menor ângulo a Oeste, e recebeu este nome por ter o farol no seu domínio, e porque nesta também está situada a base do ICMBio, de apoio aos pesquisadores.
Figura 7 - Ilha do Farol
Foto: Acervo do autor (2018)
Já a ilha do Cemitério (figura 8) tem formato elipsoidal com aproximadamente 600m de comprimento e 150m de largura, apresentando um afloramento de calcarenito e um menor grau de antropização que a ilha do Farol, uma vez que ali não existem edificações e a visita de pesquisadores é ainda mais restrita. Essas duas ilhas localizam-se na região a barlavento do Atol das Rocas e são um verdadeiro santuário das aves marinhas, servindo para o descanso de aves migratórias, para nidificação e reprodução de aves que ocorrem na região.
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Figura 8- Ilha do Cemitério
Fonte: Acervo do autor (2018)
1.4 CLIMA
A variabilidade climática na região Nordeste do Brasil é causada principalmente pelo ENOS (El Niño Oscilação Sul), com fases quentes e secas e a temperatura do Oceano Pacífico influenciando na célula de Walker, que tem o movimento ascendente ocorrendo no Peru e advecta longitudinalmente, e a massa de ar com direção de Oeste para Leste descende sobre a região Nordeste do Brasil, produzindo assim uma zona de alta pressão atmosférica que atua no impedimento de formação de nuvens, fazendo com que uma elevada quantidade de radiação incidam sobre a superfície oceânica, aumentando o albedo, de forma a gerar também uma inversão térmica. As nuvens cumulus de bom tempo, são indicadores desse fenômeno, formadas pelo encontro entre a massa de ar quente ascendente e a massa de ar fria descendente, impedindo a porção de ar mais quente ascender.
De acordo com Amorim (2015, apud Ferreira e Mello, 2005), os Vórtices Ciclones de Alto Nível formam-se no Oceano Atlântico, atuando sobre o Nordeste do Brasil entre os meses de janeiro e fevereiro, inibindo a formação de nuvens em seu centro e ocasionando precipitação na periferia. Os complexos convectivos de
15 mesoescala e as Linhas de Instabilidade são de fundamental importância para as precipitações, resultante no transporte de sedimentos.
Partindo da observação de dados do projeto ‘PIRATA’ (“Pilot Research Moored Array in Tropical Atlantic”),e saindo da escala regional para uma mais aproximada da local, o Oceano Atlântico, em sua porção Ocidental, é caracterizado por grandes ciclos sazonais em torno dos quais ocorrem variações climáticas significativas, e com tempo de recorrência de 10 anos. Durante o verão, os ventos alísios no Atlântico Equatorial são mais fracos e a temperatura superficial da água do mar mais elevada. Durante o inverno, os ventos alísios são fortes e a temperatura superficial da água do mar é mais baixa. Enquanto que os ventos de Sudeste(Quadro 1) são predominantes na maioria do ano (abril a dezembro), com uma velocidade média de 7m/s. Porém, os ventos de Leste são mais frequentes de janeiro a março, e são normalmente mais fracos (Gherardi, 1996 apud Netto, 1999).
Quadro 1 – Direção dos ventos, em graus.
Abreviatura Direção do vento Graus
N NNE NE ENE E ESSE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW Norte Norte-Nordeste Nordeste Leste-Nordeste Leste (ou Este) Leste-sudeste Sudeste Sul-sudeste Sul Sul-sudoeste Sudoeste Oeste-sudoeste Oeste Oeste-noroeste Noroeste Norte-noroeste 0° 22,5° 45° 67,5° 90° 112,5° 135° 157,5° 180° 202,5° 225° 247,5° 270° 292,5° 315° 337,5° Fonte: INMET (2017)
Existem dois modos de variabilidade superpostos ao ciclo sazonal de variabilidade oceano-atmosfera no oceano Atlântico tropical que geram consequências significativas sobre o clima regional dos continentes Americano e Africano. O primeiro desses modos de variabilidade é semelhante ao El Niño
16 Oscilação Sul (ENOS) que ocorre no Oceano Pacífico, manifestando-se essencialmente na proximidade da linha do equador (Zebiak, 1993; Chang et al., 1997),variando em escalas sazonais e interanuais. Ao longo de sua fase quente, os ventos alísios do Oeste Equatorial Atlântico perdem força, o que desencadeia uma elevação da Temperatura de Superfície do Mar (TSM). Durante a fase fria, ocorre uma inversão de tal forma que a medida que os ventos alísios se intensificam, a temperatura da superfície diminui. A variabilidade desses eventos ocorre em pequenos períodos, compreendidos por semanas ou meses, provocando forte impacto climático na região (Wagner e da Silva, 1994; Crawford et al., 1990).
O segundo modo é caracterizado por um gradiente de temperatura da superfície marinha entre as regiões localizadas ao Norte e ao Sul da linha do equador, e é denominado como Dipolo do Atlântico (Moura e Shukla, 1981; Servain, 1991). Este envolve variações de fases opostas na temperatura da superfície marinha em cada hemisfério, entre 5°N-28°N e 5°N-20°S, em escalas sazonais, interanuais e decenais.
1.5 HIDRODINÂMICA
1.5.1 CORRENTES OCEÂNICAS
A circulação superficial no Oceano Atlântico Sul (OAS) engloba um Giro Subtropical (GS) anticiclônico de larga escala, formado pela Corrente Sul Equatorial (CSE), Corrente do Brasil (CB), Corrente Sul Atlântica (CSA) e Corrente de Benguela (CBg) (Stramma & England, 1999, Reid et. al., 1977).
A Corrente Sul Equatorial(CSE) é caracterizada por apresentar elevada temperatura (25°C) e salinidade com ocorrência próxima à linha do equador, e possui três principais núcleos: o Ramo Sul (CSE-S), o Ramo central (CSE-C) e o Ramo Norte (CSE-N). O Atol das Rocas ergue-se no sotamar de um monte submarino que sofre influência direta do Ramo Central da corrente marítima Sul equatorial (CSE-C), que possui sentido Leste-Oeste.
17
1.5.2 ONDAS
A partir do que foi levantado por Silva (2004), ondas gravitacionais ou oceânicas são formadas a partir da ação constante dos ventos, pois para desenvolver-se, necessitam de velocidade e duração do vento, além de um espaço mínimo ao longo da superfície aquosa para se propagar.
Apesar de serem observadas na superfície, as ondas sofrem alterações em seu curso como a refração ocasionada quando em contato com o fundo marinho sofre transformação em seu movimento orbital circular. Ocorre difração quando a onda ao longo de sua propagação encontra alguma barreira, podendo ser natural ou artificial, que perturbe seu comportamento, como por exemplo, uma saliência (HOEFEL, 1998; SOUZA, 2005; SUGUIO, 2003); ou ainda o fenômeno que é conhecido por empinamento, com sua gênese na refração e que provoca um aumento substancial de energia da onda, resultando em um maior desenvolvimento vertical (HOEFEL, 1998).
Existem quatro (04) principais tipos de arrebentação, são elas, as Frontais (collapsing), Mergulhantes (plungingbreaker), Ascendentes (surgingbreaker) e as Progressivas ou Deslizantes (spillingbreaker) (SILVA, 2004; GALVIN, 1968 apud HOEFEL, 1998; TOLDO JR. et al. 1993 apud SOUZA, 2005).
As arrebentações Progressivas ou Deslizantes (spillingbreaker),são comuns em praias que apresentam baixa declive, caracterizando-se pelo seu comportamento de onda que eleva-se e não se quebra, permanecendo cheias e deslizando ou espraiando sua energia por uma larga faixa.
Arrebentações do tipo Mergulhantes (plungingbreaker), normalmente ocorrem em praias que possuem sua declividade variando de moderada a alta, onde a “onda empina-se abruptamente ao aproximar-se da costa e quebra violentamente em forma de tubo, dissipando sua energia sobre uma pequena porção do perfil, através de um vórtice de alta turbulência” (HOEFEL, 1998, p. 25). As arrebentações Ascendentes (surgingbreaker), ocorrem nas praias que apresentam declividade muito elevada, de tal sorte que as ondas não chegam a quebrar, ascendem na face praial e interagem com o fluxo das ondas anteriores.
18 E por último, a arrebentação Frontal (collapsing), que são ondas consideradas intermediárias entre as de características mergulhantes e ascendentes. Costumam ocorrer em áreas com declividades elevadas.
Para Muehe (2011), a altura de onda (Hb) se apresenta como o parâmetro mais importante no que tange à determinação de energia da onda, possibilitando a quantificação dos processos costeiros. Ao passo que o período de onda (T) também é um dos condicionantes fundamentais ao monitoramento de praias, à medida que, para Hoefel (1998), associando uma altura de onda (Hb) elevada, a um menor período de onda (T) é possível classificar esta praia como sendo de alta energia, propiciando a migração de grandes volumes de sedimento a serem depositados, formando bancos de areia na zona de surfe. Quando há um período de calmaria, redução de energia, estes bancos retornam à praia.
A salinidade máxima registrada no atol das rocas é de 36,2mg/g na primavera de acordo com o programa REVIZEE (figuras 9 e 10), a localização do Atol das Rocas está sinalizada em vermelho nas figuras.
Figura 9 - Distribuição da Salinidade à Superfície no Verão
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Figura 10- Distribuição da Salinidade à Superfície no Inverno
Fonte: Programa REVIZEE.
1.6 VEGETAÇÃO
A pequena área emersa do Atol das Rocas, é associada a um solo constituído por grande quantidade de calcário fertilizado por guano, alta salinidade, elevada incidência e reflexão de luz, que condiciona a existência de uma restrita variedade de espécies vegetais. Relatos sobre a vegetação existem desde as primeiras expedições ao Atol das Rocas(construção do farol) e estas citam a existência de árvores frutíferas para complementar a alimentação dos faroleiros, além de coqueiros para ajudar na sinalização do atol durante o dia.
No entanto, Duarte (1938), em seu levantamento sobre as espécies vegetais que habitavam o atol, indica a existência de uma vegetação incipiente, com apenas duas espécies frutíferas, sendo um único coqueiro e um mamoeiro, além das espécies de gramíneas que ainda atualmente são predominantes. Em uma expedição, Vallaux (1940) fez o relato que reafirma a indicação de Duarte em
20 1938, encontrando ali apenas um coqueiro e mamoeiros próximos ao farol. Porém, Sales(1992), ressalta a existência de nove coqueiros e duas casuarinas (Casuarina equisetifolia) plantadas por marinheiros (figura 10).
Figura 10 - Vegetação do Atol das Rocas
Fonte: Acervo do autor
As figuras A e B apresentam os coqueiros plantados no Atol das Rocas para facilitar sua visualização por navegantes e em C, D e E exibem a vegetação
A B
C D
21 rasteira que servem de abrigo para as espécies que habitam as ilhas do Farol e Cemitério.
2 MATERIAIS E MÉTODOS
Ao estudar as praias da Ilha do Farol fez-se uso dos três níveis de tratamento para pesquisas geomorfológicas estabelecido por Ab’Sáber (1969), sendo assim, tomando-se como base o primeiro nível de tratamento, realizou-se a compartimentação geomorfológica da área conforme as tipologias do ambiente praial propostas por Suguio (1980); Muehe (2009) e Souza et al., (2005), identificando os compartimentos de relevo e descrevendo-os.
Para a realização desse trabalho foram estabelecidas 4 etapas sendo elas levantamento bibliográfico, campo, procedimentos laboratoriais, análise de dados e desenvolvimento dos produtos finais
A primeira etapa consistiu no trabalho de gabinete onde foram levantados dados e bibliográficos, não só sobre o Atol das Rocas, mas os que também contemplassem metodologias de campo e laboratoriais utilizados nessa pesquisa, estas permanecerão presentes durante todo o desdobramento do trabalho, dando fundamentação a cada uma das etapas seguintes, lançando mão de artigos científicos, periódicos, livros, sítios eletrônicos, monografias, teses e dissertações.
A segunda foi a de campo, no dia 05 de julho de 2017 realizamos embarcamos no catamarã Borandá com destino ao Atol, este teve duração de 30 dias nos quais ficamos acomodados na Base do ICMBIO no Atol das Rocas, no decorrer do campo foram coletados dados climatológicos de velocidade máxima e mínima dos ventos, temperatura e umidade relativa do ar e direção dos ventos, além dos dados hidrodinâmicos compostos por altura e período de onda, e velocidade da corrente litorânea, em 27 dias, foram realizadas 8 leituras de perfis praiais e coletas de sedimentos nos compartimentos de relevo de antepraia, estirâncio e pós-praia, de 2 pontos distintos.
Na terceira etapa deu-se início aos procedimentos laboratoriais de análise granulométrica das amostras no Laboratório de Geografia Física (LabGeoFis), do Departamento de Geografia da UFRN, a e última etapa os dados de todo o trabalho foram agrupados e interpretados para a elaboração de produtos finais
22 para a apresentação do projeto. Nesta fase foram utilizados softwares dedicados a geoprocessamento, elaboração de banco de dados, produção de gráficos e de textos.
2.1 ELABORAÇÃO DE PERFIS PRAIAIS
Para o monitoramento realizado através da topografia foram utilizados, um teodolito, mira de 4m, trena, piquetes, tripé e planilha de campo especifica para nivelamento topográfico que está disponível no anexo. Os levantamentos topográficos ocorreram a cada uma das fases lunares, conforme a metodologia proposta por Chaves (2005). Consequentemente transcorreram quatro sequências de leituras distintas para cada lugar, nos dois pontos distintos da Ilha do Farol (figura 11), no decorrer de todo o mês de julho de 2017, precisamente nos dias 09, 16, 23 e 30. Os perfis foram feitos nos pontos P1 (3°51'36.39"S, 33°48'59.53"O) e P2 (3°51'33.61"S, 33°48'59.53"O), durante as marés de sizígia nas luas cheia e nova e nas marés de quadratura correspondentes as luas crescente e minguante nos dias 09, 16, 23 e 30/07/2017, respectivamente.
Figura 11- Pontos P1 e P2 Monitorados na ilha do Farol - Atol das Rocas
23 Inicialmente foram fixados pequenos marcadores em uma sequência que compreende aos três compartimentos de relevo de praia da pós-praia, estirâncio e antepraia (figuras 12 e 13), lembrando que tais marcadores foram fixados em linhas retas e a uma distância entre eles, de 2 metros.
Figura 12- Compartimentos de praia no ponto P1
24
Figura 13 - Compartimentos de praia no ponto P2
Fonte: Acervo do autor
Posterior à essa organização dos marcadores foi estabelecido o local para a alocação do tripé (figura 14), colocadopreferencialmente na pós-praia.
Figura 14 - Tripé com nível topográfico
Fonte: Acervo do Autor (2017)
Após a adequada fixação do tripé, fez-se necessário a instalação e nivelamento (bolhar) do nível topográfico no mesmo, sendo somente após esses procedimentos que os aparelhos se apresentam adequados para a fase seguinte.
Depois dos pontos destacados anteriormente é caracterizado o momento da coleta dos dados que definirão o perfil praial da área analisada. Para essa finalidade é utilizada uma mira graduada, sendo esta segurada por um
25 componente da equipe, segurando-a de forma retilínea e atrás de cada marcador, apoiando de forma adequada sobre seu corpo (figura 15). Todos esses detalhes são necessários para que a pessoa que visualiza a mira, através do nível topográfico(figura 16), possa determinar a altura da área correspondente à cada marcador.
Figura 15 - Mira graduada
Fonte: Acervo do Autor (2018)
Figura 16 - Leitura de nível topográfico
Fonte: Acervo do Autor (2018)
Nos pontos em que serão feitos os perfis praiais (P1 e P2), foram coletadas 24 amostras (figura 17), dividindo-se em 12 amostras para cada ponto, coletados nos compartimentos de antepraia, estirâncio e pós praia. Todas as amostras foram submetidas a analises granulométricas, posteriormente, no Laboratório de
26 Geografia Física (LabGeoFis) do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
Figura 17 - Coleta de sedimentos na antepraia do ponto P2
Fonte: Acervo do autor (2017)
Para a coleta dos dados climatológicos (figura 18)foram utilizadas estações meteorológicas portáteis kestrel (figura 19) posicionadas a 1 e 2m de altura nos pontos H1(3°51'36.39"S, 33°48'59.53"O) e H2(3°51'28.91"S, 33°48'41.60"S), os aparelhos, possibilitaram aferir a velocidade máxima e média dos ventos em metros por segundo, temperatura do Ar em graus Celsius, porcentagem de umidade relativa do ar e a direção dos ventos, sendo essa última variável determinada através do manuseio de uma bússola, determinando a direção dos ventos em escala local e consequentemente seu ângulo em graus.
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Figura 18 - Coleta de dados climatológicos no ponto H1
Fonte: Acervo do autor (2018)
Figura 19 - Estação Portatil
Fonte: Acervo do Autor (2018)
Em relação à forma de determinação da direção do vento foi aplicada a sua definição em graus através de cálculos baseados na rosa dos ventos. De tal sorte que se, a direção do vento for de SE para NW, sua direção em graus será
28 representada por 140º Az (SE para 3200 Az. NW). A frequência de ventos variou entre 2,1 e 11,1 m/s com maiores concentrações entre 5,7 e 11,1m/s (figura 20), representando 69,6% da frequência das leituras feiras durante as coletas de dados climatológicos, agrupados e processados no sofware WRPLOT View.
Figura 20 - Gráfico de distribuição de frequência de Ventos
Fonte: Acervo do autor (2017)
Esta imagem apresenta a direção e intensidade dos ventos, e foi elaborada a partir de dados coletados durante a expedição, agrupados e processados no LABGEOFIS, onde foi possível constatar que a maior incidência dos ventos nesse período eram da direção SE na posição de 132,25°, mas também foram identificadas ocorrências no espectro que abrange as direções E e ESE como é possível observar na Figura 21,elaborada a partir dos dados coletados em campo onde os campo em amarelo representa os ventos de maior intensidade, o vermelho com menor intensidade, o azul de com intensidade média e até chegar ao verde que representa ventos mais brandos entre os observados.
29
Figura 21 - Mapa de direção e intensidade de Ventos
Fonte: Acervo do autor (2017)
2.2 PROCEDIMENTOS LABORATÓRIAIS
Buscando atender ao segundo nível de tratamento proposto por Ab'Saber (Estrutura superficial da paisagem) para pesquisas geomorfológicas estabelecido por Ab’Saber (1969), a análise granulométrica foi realizada embasada nas aferições de Suguio (1973), do material coletado em campo foi realizada no LABGEOFIS, cada amostra seguiu uma sequência de procedimentos sintetizados em um fluxograma (figura 22).
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Figura 22 - Fluxograma de procedimentos laboratoriais
Fonte: Acervo do autor (2017)
Chegando ao LABGEOFIS cada uma das porções foi lavada sistematicamente para remoção dos sais e levadas para secar em uma mesa térmica a uma temperatura constante de 100°C, até que se apresentassem completamente secas. Já secas foram quarteadas uma a uma na intenção de homogeneizar a amostra, garantindo que cada fração represente a totalidade da amostra, em seguida foram separadas em porções de 100 e 10gde cada amostra que seguiram caminhos distintos, as de 100g foram destinadas a análise por peneiramento a seco (SUGUIO, 1973) (tabela 1).
Dimensão dos grãos em milímetros e seu correspondente em Phi
D (mm) Φ (Phi) 4.000 -2.0 2.000 -1.0 1.400 -0.5 1.000 0.0 0.710 0.5 0.500 1.0 0.350 1.5 0.250 2.0 0.177 2.5
31 As amostras foram lavadas e processadas em um conjunto de peneiras, passando por malhas com abertura de 4mm (-2 Phi) a 0,063mm (4 Phi), durante 15min no Rot-up (Agitador de peneiras) (figura 23), adotando a metodologia que fora proposto por Muehe (2011).
Figura 23 - Processos laboratoriais. A (balança de precisão); B (rot-up e conjunto de peneiras);
C (mufla).
Fonte: Acervo do Autor (2017)
A porção de 10g seguiu para a Mufla e foi aquecida até a temperatura de 500°C durante 1h, para que ocorra a eliminação da matéria orgânica, ao sair da mufla essa porção é novamente pesada e seguiu para a adição do ácido clorídrico 10% (HCL10%), que atuou na diluição dos carbonatos presentes na amostra.
0.125 3.0
0.088 3.5
0.063 4.0
Tabela 1:Dimensão dos grãos em milímetros (mm) e seu correspondente em Phi (Φ).
Fonte: Suguio (1973).
A B
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2.3 MONITORAMENTO DA HIDRODINÂMICA COSTEIRA
O monitoramento hidrodinâmico por sua vez foi realizado em dois pontos distintos com coletas diárias, realizadas religiosamente nas marés vazantes logo após o pico da maré alta, agrupando dados referentes à altura de onda, período de onda e velocidade da corrente costeira seguindo o rito proposto por Muehe (1994).
A coleta de dados hidrodinâmicos foi executada através dos dados de altura e período de onda e velocidade da corrente oceânica, em cada Ponto. Estes dados foram coletados diariamente nas marés vazantes salvo em dias que esta compreenda horários em que haja baixa luminosidade seja nos crepúsculos ou fortes chuvas, evitando assim contrariar as normas do atol que versa sobre a entrada na água em momentos de claridade reduzida reduzindo a possibilidade de acidentes. Nesses casos a coleta é transferida para a maré enchente, em caso de persistência de mau tempo a coleta é cancelada. Para isso, foram coletadas as informações, na Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha do Brasil (DHN), referente sobre às marés e de acordo ao fuso de Fernando de Noronha.
Para a obtenção desses dados foram utilizados, uma régua graduada de 1m, trena de 50m, quatro balizas, um coco como flutuador e planilhas de campo que estão disponíveis no anexo a régua foi utilizada para a medição da altura de onda e como pondo de referência onde as ondas passavam para determinar sua frequência, dividindo o total de ondas que passaram naquele ponto em pelo tempo pré-estabelecido neste caso 1min (figura 24).
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Figura 24 - Coleta de dados Hidrodinâmicos
Fonte: Acervo do Autor (2018)
Conforme a metodologia aplicada por Silveira (2002); Tabosa(2002); Lima (2004); e Nunes (2005), esta metodologia consiste na fixação de quatro balizas na areia, sendo duas na parte frontal (tomando como referência o mar) com espaçamento de 10 metros entre elas e na lateral com distância de 1 m. as balizas foram utilizadas para demarcar uma distância de 10m a ser percorrida na passagem do flutuador (figuras 25 e 26), partindo da equação de velocidade média do Movimento Retilíneo Uniforme – MRU que deriva de primeira lei de Newton, conhecida como lei da inércia, com a distância e o tempo conhecidos foi possível chegar a velocidade da corrente a partir da divisão dessas grandezas, como numerador e denominador respectivamente, conforme sugerido pela formula:
34 Onde “vm” representa a velocidade média do flutuador, “∆s” a variação do espaço a ser percorrido e finalmente “∆t” a variação do tempo de todo o percurso de 10m ou ainda ΔV= 10/x +y + z/3, sendo ΔV, a Velocidade média da corrente; ΔT, o tempo levado de deslocamento, dividindo-se em ‘x’, ‘y’ e ‘z’, pelo fato do objeto ser lançado três vezes onde o número 3 representa a quantidade de passagens do flutuador.
Figura 25 - Coleta de dados Hidrodinâmicos no ponto H2
35
Figura 26 - Coleta de Dados Hidrodinâmicos no ponto H1
Fonte: Acervo do Autor (2018)
3 MORFODINÂMICA DA ILHA DO FAROL
A morfodinâmica costeira é “um método de estudo o qual integra observações morfológicas e dinâmicas numa descrição mais completa e coerente da praia e zona de arrebentação”. (CALLIARI et. al, 2003, p. 63) considerando isto, esse capitulo é resumido em uma busca pela compreensão da interpolação dos dados dos perfis topográficos, hidrodinâmicos e sedimentológicos obtidos a partir da coleta em campo e processamento no LabGeoFis.
36
3.1.1 HIDRODINÂMICA DOS PONTOS H1 E H2
Retomando a discussão apresentada na caracterização sobre a hidrodinâmica, a busca pelos dados hidrodinâmicos vem da necessidade de determinar o potencial de transporte de sedimentos a partir deste agente através das correntes costeiras presentes naquele ambiente.
A partir disso, as ondas predominantes mais comuns no Atol das Rocas, principalmente nos pontos de coleta seguindo a classificação de Galvin (1968)apud Hoefel (1998) foram as do tipo mergulhante (plunging), os dados de altura de ondas será expressos em forma de gráfico, em uma condição de distribuição de temperatura variando entre 26°C (inverno) a 30°C (verão), na superfície.
Na sequência, serão descritos e analisados a seguir os parâmetros hidrodinâmicos coletados em campo: altura de onda (Ho), período de onda (T) e velocidade da corrente litorânea.
3.1.2 ALTURA DE ONDA
Os dados de altura de onda foram agrupados em um gráfico que com o intuito de facilitar a observação do comportamento das ondas nos dois pontos de leitura no decorrer do período de campo (Figura 27).
Vale salientar que para não contrariar as normas da Unidade de Conservação que visam reduzir a exposição a riscos, nos dias 12, 14 e 15, devido a fortes chuvas, baixa luminosidade e comportamento mais ativo dos tubarões as coletas hidrodinâmicas não foram realizadas.
Ao analisar o resultado dos dados agrupados no gráfico é flagrante a uma redução gradual na altura de onda sobretudo no ponto H2 que apresenta ondas significativamente maiores em relação ao ponto H1, localizado próximo a Baia da Lama. As médias feitas a partir dos dados coletados reafirmam a condição visualmente apresentada no gráfico, o ponto H1 tem média de 13,83cm enquanto o ponto H2 apresenta uma média de 22,70cm durante o período de monitoramento.
37
Figura 27 - Gráfico de altura de onda
Fonte: Acervo do Autor (2017)
Além dos valores mais elevados no ponto H2 também é possível observar no decorrer dos dias a redução da altura de onda que tem o maior registro no dia 09, exato dia da lua cheia do mês e julho/2017, com ondas chegando a atingir38,1cm de altura.
3.1.3 Marés
“As marés são movimentos regulares de elevação e abaixamento do nível do mar, produzido pela atração gravitacional do Sol e da Lua sobre os oceanos” (TOMMASI, p.51, 2008), já para Chistopherson, as “marés são oscilações diárias complexas do nível do mar, com variação mundial indo de praticamente imperceptível até diversos metros” (CHISTOPHERSON, p.502, 2012).
De acordo com Souza (2005), durante o mês e em todos os meses a variabilidade no posicionamento entre o sol e da lua, produz duas classes de marés, são elas as de sizígia que acontecem durante as fases lunares, cheia e nova, e as marés de quadratura ocorrendo nas fases minguante e crescente. As marés de sizígia são 20% mais altas que as marés de quadratura.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Dias(julho/2017) Ponto H1 Ponto H2 Altura de Onda (cm) A ltura (cm)
38
As oscilações também produzem amplitude de marés com
comportamentos distintos de acordo com sua latitude as praias podem pertencer a diferentes regimes de marés, podendo ser micromarés com amplitudes inferiores a 2m, as mesomarés com amplitudes variando entre 2 e 4m, e finalmente as macromarés com amplitudes superiores a 4m (MUEHE, 2011; SOUZA, 2005), dito isso, é possível perceber queo Atol das Rocas está submetido ao regime das mesomarés.
A corrente responsável pelo transporte de sedimentos recebe a denominação de deriva litorânea ou longitudinal (longshore currents) e assume grande importância devido ao transporte sedimentar (HOEFEL, 1998; SOUZA, 2005).
Souza (2005) afirma que a deriva litorânea resulta de duas componentes vetoriais, a deriva costeira que age na zona de surfe paralelamente a praia, e a deriva praial que se dá no estirâncio em zigue-zague.
A orientação da deriva litorânea varia em cada setor da costa brasileira, assim como as demais costas do mundo, possui um determinado sentido, no Atol das Rocas é SE-NW, no entanto na linha de costa da Ilha do Farol o sentido é W-E no ponto H2 e W-E-W no ponto H1. Considerando isso Souza (2005) atenta para a existência de células de circulação que consistem em três diferentes zonas sendo elas, a zona de deposição, de transporte e de erosão.
A zona de erosão é o ambiente onde existe maior energia do agente de transporte, a zona de transporte é o ambiente por onde o sedimento é conduzido ao longo da costa já a zona de deposição é onde agente gradualmente perde força e passa a depositar os sedimentos. Na Ilha do Farol não foi possível identificar a existência de correntes de retorno, as correntes litorâneas contornam a ilha sem grandes alterações em suas direções.
3.1.4 VELOCIDADE DA CORRENTE LITORÂNEA
Ao longo do período de monitoramento, a velocidade da corrente variou entre 0,14m/s e 0,79 m/s (Figura 28) no ponto H2, enquanto que no ponto H1 houve uma maior regularidade, variando entre 0,46m/s e 0,88m/s, além disso
39 apresentou também valores mais significativos em 17 dos 23 registros realizados durante o período onde foram feitos os levantamentos em campo.
O referido gráfico apresenta uma interrupção devido a impossibilidade de coleta de dados no dia 12/07, para atender as normas da unidade de conservação.
40
Figura 28 - Gráfico de Velocidade Média da Corrente
Fonte: Acervo do Autor (2017)
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 08 /07/2 017 09 /07/2 017 10 /07/2 017 11 /07/2 017 12 /07/2 017 13 /07/2 017 14 /07/2 017 15 /07/2 017 16 /07/2 017 17 /07/2 017 18 /07/2 017 19 /07/2 017 20 /07/2 017 21 /07/2 017 22 /07/2 017 23 /07/2 017 24 /07/2 017 25 /07/2 017 26 /07/2 017 27 /07/2 017 28 /07/2 017 29 /07/2 017 30 /07/2 017 31 /07/2 017 Veloc id ad e ( m /s)
Velocidade Média da Corrente
Velocidade Média Da Corrente H1 Velocidade Média Da Corrente H2
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3.1.5 PERFIS TOPOGRÁFICOS PRAIAIS
Partindo da observação dos perfis produzidos a partir do agrupamento e processamento dos dados obtidos em campo, é possível perceber que o ponto P1 (figura 29) apresenta uma dinâmica mais intensa em relação ao P2 (figura 31) devido a intensa atividade hidrodinâmica da corrente costeira associada a variação das marés fato constatado a partir na observação da corrente no lugar quanto pela obtenção de dados referentes a velocidade da corrente no ponto H1. Os perfis praiais realizados durante o campo partem sempre do mesmo ponto pré estabelecido no nas primeiras expedições realizadas no projeto de pesquisa. No entanto, uma das características singulares de qualquer perfil praial realizado no Atol das Rocas é a pequena variação observada na última leitura, isso ocorre devido a característica singular deste ambiente, em virtude da Ilha do Farol estar alicerçada sobre o platô recifal, todos os perfis realizados tem sua conclusão sobre a superfície plana da estrutura carbonática.
A maior alteração no perfil praial observado se deu entre a lua cheia e a lua minguante, nos dias 9 e 16/07 respectivamente, onde torna possível a grande dinamicidade deste ambiente, neste período de 7 dias houve um rebaixamento topográfico chegando a registrar em seu ponto mais expressivo uma redução de 1,10m em relação ao perfil realizado anteriormente (figura 30).
Com a leitura seguinte, durante a lua nova no dia 23/07 houve uma suavização no mesmo ponto com uma aporte de sedimentos de 0,25m tendência que se estendeu também no estirâncio.
Ao comparar o primeiro perfil realizado dia 09/07 durante o período da lua cheia e último executado no dia 30/07 durante o intervalo que compreende a lua crescente é possível observar uma suavização de 0,80m na berma de tal forma que acrescentando um "eixo Z" no gráfico considerando esta seção com uma largura de 1m é possível perceber que houve uma mobilização de 2,17m³ de sedimentos que não voltaram a ser depositados na berma durante as demais leituras.
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Figura 29 - Gráfico de perfís praiais do ponto P1 agrupados
Fonte: Acervo do Autor(2017) 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 0 2 4 6 6,36 7,2 9,2 11,2 13,2 15,2 16,38 21,38
Co
tas (
mm)
P1- total
09/07/2017
16/07/2017
23/07/2017
30/07/2017
43 Figura 30 - Ponto P1 no dia 16/07/2017
Fonte: Acervo do Autor (2017)
O ponto P2 apresenta um comportamento mais estável demonstrando pouca variação durante o período compreendido entre as quatro leituras realizadas, consequentemente entre as quatro luas observadas no mês de julho de 2017 (Figura 31).
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Figura 31 -Gráfico de perfís praiais do ponto P2 agrupados
Fonte: Acervo do Autor (2017) 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 23 28
Cotas
(mm
)
P2 - Total
09/07/2017
16/07/2017
23/07/2017
30/07/2017
45 Entre os dias 09/07 e 23/07, houve um pequeno rebaixamento quase imperceptível no gráfico, mas que representou 0,19m, no entanto neste ponto o período de maior dinâmica de modelagem morfológica do perfil praial foi compreendido pelos últimos 7 dias de monitoramento onde a leitura foi feita na fase correspondente a lua crescente na baixamar do dia 30/07/2017, neste a praia apresenta seus compartimentos bem definidos possibilitando a fácil identificação da berma entre 2 e 8m e o estirâncio dos 8 aos 23m. A leitura realizada no dia 23/07 foi a que identificou a menor quantidade de sedimentos (Figura 32) o que indica que houve sedimentação em todos os compartimentos praiais as entre os dias 23 e 30 deste mês.
Figura 32 - Ponto P2 no dia 23/07/2017
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4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao término desse trabalho foi possível chegar a algumas considerações relacionadas ao Atol das Rocas e a Ilha do Farol que facilitam a compreensão da morfodinâmica deste ambiente.
Assim pode-se afirmar que a descrição e compartimentação geomorfológica da área dão suporte ao entendimento das feições geomorfologicas relacionadas aos processos costeiros atuantes no local.
O monitoramento praial através dos perfis topográficos deram suporte a compreensão da dinâmica de aporte e remoção de sedimentos nos pontos monitorados possibilitando atribuir ao P1 a maior dinâmica quando comparada ao ponto P2 durante o monitoramento em 2017, apresentando sucessivos processos de erosão e deposição sob condições de velocidade de corrente elevada. Relação facilmente observada quando comparado o gráfico de velocidade da corrente aos dos perfis praiais, quando a velocidade da corrente apresentou maior energia foi também observado uma maior intensidade no processo erosivo no perfil realizado em P1 apresentando uma relação diretamente proporcional entre estas. Já quando a velocidade da corrente apresentou um comportamento com menor intensidade houve o processo de sedimentação observado durante as duas últimas semanas de monitoramento.
O ponto P1 apresentou um comportamento com intensos movimentos de erosão e deposição que se deram de forma mais expressivas que o observado nos perfis realizados no ponto P2. Apesar do contraste imediatamente observado entre os levantamentos nos dois pontos, com uma leitura mais detalhada foi possível observar um comportamento de sedimentação e erosão semelhante, mas com intensidades significativamente diferentes.
Diante do apresentado, considera-se que estudos nesse sentido são de grande valia para dar suporte ao planejamento e manejo da unidade de conservação ao passo que se dispõe a compreender a dinâmica das praias do Atol das Rocas, munindo seus gestores e pesquisadores com estudos e dados. Assim espera-se que o este trabalho auxilie nas tomadas de decisões e em uma melhor compreensão deste ambiente, além de instigar mais pesquisadores na busca de um conhecimento mais amplo e detalhado sobre os processos que
