15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental

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15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 1

15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental

MUDANÇAS SAZONAIS EM PERFIS PRAIAIS E EFEITOS DA EROSÃO

COSTEIRA NA PRAIA DE AJURUTEUA – BRAGANÇA/PA

Rosa Maria da Luz Mendes1_{, Marcelo Augusto Moreno da Silva Alves²,} Adriana Melo Ribeiro³, Maurício Willians de Lima4_{, Ewerton Luis Paiva Monteiro}5_,

Elthon Ferreira Fontes6

Resumo – A praia de Ajuruteua, localizada na costa nordeste do Pará, é um ambiente influenciado

por macromarés com ondas do tipo deslizantes e composta de areias quartzosas unimodais finas. Visando caracterizar mudanças morfológicas e sedimentológicas e efeitos de erosão nesta praia, foram monitorados 2 perfis praias, durante o período de Setembro/2003 a Março/2010, durante marés de sizígia, utilizando o método topográfico da "Stadia". Paralelamente aos levantamentos topográficos foram coletadas amostras de sedimentos ao longo dos perfis, e feitas observações e medições dos parâmetros oceanográficos (ventos, ondas e marés) e largura da praia. O levantamento topográfico revelou que o perfil médio caracteriza-se por apresentar baixas declividades, com valor médio 1°22’, larguras médias de zona de intermaré, desde a base das dunas frontais até a linha de maré baixa média, variando entre 200m e 300m. Foram observados ciclos de erosão e acresção, condicionados pela sazonalidade climática dos períodos seco e chuvoso, além da ação das marés e ondas, responsáveis pelos processos erosivos atuantes, desta forma, parte dos sedimentos do prisma praial são erodidos e as dunas frontais submetidas ao conjunto onda-maré sofrem erosão e passam a desenvolver escarpas de praia, que podem variar de 0,5 a 3m.

Abstract – The Ajuruteua beach, located in the Northeast coast, and an environment influenced for

macromarés with the sliding type waves and composed of quartz sands unimodal Fine. In order to characterize morphological and sedimentological changes and this beach erosion effects, Were monitored 2 profiles Beaches, during the period September / 2003 to March / 2010 During spring tide Tides, using the topographic method of "Stadia". Were collected sediment samples Along Profiles, and notices and measurements of oceanographic parameters (winds, waves and tides) and width Beach. The topographic surveys revealed que profile Average characterized for display Low slopes, worth East 1st 22 ', width averages Intermare zone, from one of the front dunes bases Even a low media tide line, ranging from 200m and 300m between. Were observed erosion and accretion cycles, conditioned For the seasonality of dry and rainy periods, Beyond the action of tides and waves, Responsible For active erosive processes in this way, part of the sediment do prism praial are eroded and as submitted foredune Set the wave-tide suffer erosion and spend to develop beach Escarpment, that MAY range from 0.5 to 3m. This process enabled hum Retreat coast line of about 65m (2003-2006) and Destruction of frontal dunes.

Palavras-Chave – Ajuruteua, Morfodinâmica, Erosão, Macromaré.

Eng., MSc, Universidade Federal Rural da Amazônia: Belém - PA, (91) 993593050, rosa.luzmendes@gmail.com Geól., MSc, Universidade Federal Rural da Amazônia: Belém - PA, (91) 992119248, marcelo_moreno@ufra.edu.br Eng.Universidade Federal Rural da Amazônia: Belém - PA, melo_adriana@gmail.com

Eng., MSc, Universidade Federal Rural da Amazônia: Belém - PA, mauricio_willians@hotmail.com Eng.Universidade Federal Rural da Amazônia: Belém - PA, (91) 9980987488, ewerton8888@gmail.com Eng.Universidade Federal Rural da Amazônia: Belém - PA, elthon.ferreira@hotmail.com

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1 - INTRODUÇÃO

A Zona Costeira do Estado do Pará é um sistema complexo e bastante dinâmico, situada em uma área de 600 km de extensão, desde a foz do Rio Pará até a foz do Rio Gurupi (SOUZA FILHO, 1996) cujos ambientes sofrem transformações temporais de curto, médio ou longo períodos, em função da atuação de vários processos, o que faz variar suas características.

Dentro deste contexto de ambientes costeiros amazônicos, podemos observar que os estuários de macromaré aparecem como ambientes muito importantes. Estes são ambientes muito dinâmicos, devido, sobretudo à ação das marés, e possuem uma grande variabilidade tanto morfológica, quanto sedimentar, além disso, são ambientes importantes para o lazer, turismo e fonte de renda. Apresenta três regiões com características fisiográficas bem diferenciadas (ALVES et al., 2008): a) Setor 1 – Costa Atlântica do Salgado Paraense; b) Setor 2 – Insular Estuarino; e c) Setor 3 – Continental Estuarino.

A praia de Ajuruteua está situada no setor Costa Atlântica do Salgado Paraense, na porção norte da planície costeira bragantina, a 40km do município de Bragança, no nordeste do estado do Pará. Apresenta-se como uma extensa área plana de cerca de 3km de extensão e 300m de largura, de suave declividade em direção ao mar e delimitada pelos canais de maré da Barca e do Chavascal. Seu traçado retilíneo, orientado segundo a direção NW-SE, apresenta extremidades curvas, onde ocorrem canais de maré que configuram deltas de maré vazante (ALVES, 2001), e que são as únicas irregularidades que interrompem a homogeneidade da praia.

A praia de Ajuruteua é composta de areias quartzosas unimodais finas bem selecionadas, com ocorrências locais de minerais pesados, cuja área é regularmente inundada por macromarés semidiurnas (= 6m) (ALVES e EL-ROBRINI, 2006), suas ondas são do tipo deslizantes, geralmente, apresentando mais de uma zona de arrebentação, sempre distantes da praia, diminuindo progressivamente sua energia, o que lhe confere características construtivas.

A climatologia da área é do tipo Am2, caracterizado por ser quente e úmido, com estação seca prolongando-se de junho a novembro, e um período chuvoso bem acentuado, com fortes chuvas nos demais períodos do ano (dezembro a maio), apresentando ventos alísios de nordeste são dominantes e com velocidades médias de 7m/s, pluviosidade média anual variando de 2.500 a 3.000mm e umidade relativa do ar entre 80 e 91% (MARTORANO et al., 1993).

Visando caracterizar mudanças morfológicas e sedimentológicas e efeitos de erosão nesta praia, foram monitorados 2 perfis praias, durante o período de Setembro/2003 a Março/2010, durante marés de sizígia, utilizando o método topográfico da "Stadia". Paralelamente aos levantamentos topográficos foram coletadas amostras de sedimentos ao longo dos perfis, e feitas observações e medições dos parâmetros oceanográficos (ventos, ondas e marés) e largura da praia.

2 - MATERIAIS E MÉTODOS

O nordeste paraense limita-se ao norte pelo Oceano Atlântico, ao oeste pela baía do Marajó, ao sul pelo vale do rio Guamá e ao leste pelo rio Gurupi, na fronteira com Maranhão. Inserida neste contexto encontra-se a Planície Costeira Bragantina, que abrange a faixa costeira do Município de Bragança, que tem uma população de 93.779 habitantes (IBGE, 2003).

A praia de Ajuruteua (Figura 1) tem cerca de 2,5 km de extensão e está localizada a 36 km da cidade de Bragança, em uma ponta de terra entre manguezais, as águas de um furo (Furo da Estiva) e o mar. Por apresentar esta localização, por sua peculiar hidrodinâmica e pela ação erosiva do mar, a área da vila vem diminuindo progressivamente.

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15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 3 Figura 1 – Mapa de localização da praia de Ajuruteua (Bragança-PA), Região Norte do Brasil.

Os trabalhos de campo foram realizados no período entre Setembro/2003 a Março/2010. Foram feitos 14 levantamentos topográficos transversais à praia para os 2 perfis monitorados (Perfil A: 0°49'59"S/46°36'08"W; Perfil B: 0°49'20"S/46°36'34"W) entre os anos de 2008 e 2010. Os levantamentos foram realizados em situação de maré baixa de sizígia, com auxílio de uma estação total Nikon DTM 332, utilizando o método da Stadia (BIRKEMEIER, 1981). O clima de ondas foi obtido de acordo com a metodologia de MUEHE (1998).

O estado morfodinâmico da praia foi determinado à partir de MASSELINK e SHORT (1993). As marés foram obtidas através de dados do Fundeadouro de Salinópolis na Seção Tábuas de Marés da Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN, 2010), e também através da medição direta da amplitude das marés, com o auxílio de uma régua graduada de 5m, instalada em um ponto fixo de observação (0°59'28"S/46°45'03"W) no estuário do Rio Caeté. Foram feitas, também, medições de largura da praia, coletas de amostras de sedimentos superficiais, além de determinação do transporte litorâneo através de observação de mudanças nas morfologias de feições costeiras (KOMAR, 1976).

3 - RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.1 - Processos Costeiros

VENTOS: Os perfis verticais de velocidade do vento na praia de Ajuruteua durante o período chuvoso, mostram que os ventos alísios apresentam direção predominante entre NE-E (Figura 2), com velocidades variando entre 8 e 10m/s, velocidade máxima de 10,5m/s, velocidade média de 8,3m/s, e atuam precedidos geralmente de calmaria e quase sempre acompanhado de rajadas violentas e chuvas intensas. Já no período seco, os ventos são muito mais intensos, causando maiores influências na geração das ondas, que se tornam muito mais energéticas, pois, caracterizam-se por direção predominante entre NE-E-SE com velocidades variando entre 12 e 15m/s, velocidade máxima de 15,2m/s, velocidade média de 12,5m/s (Tabela 1) (SILVA, 2001; SOUSA, 2003, 2006).

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Período Chuvoso Período Seco

Figura 2: Direção predominante dos ventos durante os períodos chuvoso e seco

Tabela 1: Direção predominante dos ventos durante os períodos chuvoso e seco

Período Velocidade Máxima Velocidade Mínima Velocidade Média Direção Predominante Chuvoso 10,5m/s 8 e 10m/s 8,3m/s NE-E Seco 15,2m/s 12 e 15m/s 12,5m/s NE-E-SE

ONDAS: Na costa paraense, as correntes de marés, e secundariamente, as correntes litorâneas, resultantes das chegadas de ondas à costa, são responsáveis pelo transporte de sedimentos da plataforma continental para o litoral. Praias de baixa declividade como a praia de Ajuruteua são propícias para a formação de ondas deslizantes (Figura 3), nas quais, as ondas gradualmente empinam-se para então deslizar pelo perfil, dissipando sua energia através de uma larga zona de surfe.

De acordo com REINECK e SINGH (1980), quando a praia apresenta altura de onda de moderada a alta, entre 1 e 2m, é considerada de alta energia. Observações diretas feitas por ALVES (2001) mostraram que a altura das ondas chega a atingir 1,2m no período chuvoso e 1,0m no período seco, durante períodos de marés equinociais (Tabela 2). O período das ondas correspondeu em média a 11s no período chuvoso e 13s no período seco, e as frentes de onda atingem a praia paralelamente.

Tabela 2: Principais características das ondas na Praia de Ajuruteua.

Período Número Hb média Hb máxima Hb mínima T(s) Direção (Az) Chuvoso 33 1,2 1,3 0,9 11 339° 1-2° Seco 33 1,0 1,0 0,8 13 339° 1°

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15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 5 Figura 3: Ondas deslizantes com alturas entre 0,8 e 1,8m

MARÉS: Dados de maré coletados na porção estuarina do Rio Caeté mostram que o comportamento da curva de maré a configura tipicamente como uma maré do tipo macromaré semidiurma, onde apresentou no período chuvoso uma altura máxima de 5,05m e uma mínima de 0,01m, com uma amplitude de 5,04m, e no período chuvoso uma altura máxima de 5,05m e uma mínima de 0,01m, com uma amplitude de 5,04m (ALVES et al., 2010).

TRANSPORTE RESIDUAL DE SEDIMENTOS: A incidência de ondas que chegam normais à costa, a ação constante de ventos alísios de NE, a configuração das formas costeiras com suas terminações e orientações (esporão arenoso da praia do Pescador e as extremidades recurvadas da praia de Ajuruteua), além das mudanças na direção do curso dos deltas de maré vazante, sugerem uma célula de circulação, com transporte litorâneo resultante no sentido de NW para SE (ALVES, 2001).

3.2 - Morfologia Praial

Um importante parâmetro na caracterização morfológica de uma praia, relacionado com a granulometria dos sedimentos e com o nível de energia de uma praia é a declividade da zona de intemaré do perfil. Desta forma, a declividade, a granulometria e o clima de ondas, definem a sua variabilidade (MUEHE, 1998).

Levantamentos topográficos de perfis praiais realizados por ALVES (2001), ALVES e EL-ROBRINI (2006) e BRAGA (2007) revelaram que a praia de macromaré de Ajuruteua caracteriza-se por aprecaracteriza-sentar perfis de baixas declividades. Ao longo deste caracteriza-segmento praial, a largura média da zona de intermaré, desde a base das dunas frontais até a linha de maré baixa média, varia entre 200m e 300m (ALVES et al., 2005).

Baseando-se nos níveis relativos de maré de WRIGHT et al. (1982b), a praia foi dividida em: (1) Zona de supramaré: que se estende à partir do nível de maré alta sizígia, que coincide com a escarpa das dunas até o limite das dunas vegetadas. Esta zona é constituída por dunas vegetadas, de aproximadamente 7m de altura (Figura 4), seguidas por uma planície arenosa e uma berma praial, que estão abaixo do nível médio de maré alta de sizígia de 0,5 a 1m (Figura 5). Ocorre à partir daí, um campo de dunas frontais, que situam-se de 1 a 3m acima do nível do médio de maré alta de sizígia; (2) Zona de Intermaré: que ocorre entre os níveis de maré alta e baixa de sizígia (Figura xx-C). Esta zona é subdividida em três subzonas: (a) Zona de intermaré superior com largura aproximada de 50m e gradiente de 1:25 (tgβ = 0,40), situada à partir do nível de maré alta sizígia, até o nível de maré alta de quadratura; (b) Zona de intermaré média com largura aproximada de 110m e gradiente de 1:55 (tgβ = 0,018), situada do nível de maré alta de quadratura, até o nível de

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maré baixa de quadratura e; (c) Zona de intermaré inferior com largura aproximada de 65m e gradiente de 1:33 (tgβ = 0,019), situada do nível de maré baixa do perfil praial, e ocorre sob o nível de maré baixa sizígia, e (3) Inframaré: consiste na área mais baixa do perfil praial, e ocorre sob o nível de maré baixa sizígia, estendendo-se até a zona de arrebentação com gradiente de 1:86 (tgβ = 0,019).

Figura 4- Morfologia da praia de Ajuruteua- perfil A

Figura 5: Morfologia da praia de Ajuruteua- perfil B

Os levantamentos topográficos dos perfis praiais revelaram que os perfis médios para esta praia caracterizam-se por apresentar baixa declividade em toda a sua extensão, com valores entre 1°41’ e 2°30’ para o perfil A (Figura xx) e com valores entre 1°41’ e 2°30’ para o perfil B (Figura xx), tendo como valores médios 1°52’ (tgβ = 0,019) para o perfil A e 1°52’ (tgβ = 0,019) para o perfil B.

3.2.1 - Período Seco

Os perfis do Setor I (Perfis A, B, C e D) apresentam uma zona de intermaré superior com uma largura média de 35m, morfologicamente é limitada, nos perfis A e B, por um campo de dunas frontais de 1,5 a 2m de altura. Este campo de dunas, porém, não ocorre nos perfis C e D, devido à implantação de casas neste trecho. No período chuvoso, ocorre a erosão deste campo de dunas, formando escarpas praias de 1,8m. Seu gradiente médio é de 1:33 (tgβ = 0,030). A zona de intermaré média apresenta uma largura aproximada de 130m e seu gradiente médio fica em torno de 1:65 (tgβ = 0,015). Apresenta um sistema de crista de calha (“ridge and runnel”) suave, paralelo à linha de costa. Esta calha, aproximadamente 40 cm de profundidade, ocorre em torno de 100m, à partir da linha de maré alta sizígia. No período chuvoso, porém, esta calha sofre um preenchimento, devido o deslocamento da crista arenosa em direção a praia. Neste momento,

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observa-se o aplainamento da zona de intermaré média. A zona de intermaré inferior apresenta um gradiente em torno de 1:42 (tgβ = 0,023).

3.2.2 - Período Chuvoso

Os perfis do Setor II (Perfis E, F e G) possuem uma morfologia diferente dos perfis do Setor I e III, por apresentarem um perfil plano em ambos os períodos, sem a ocorrência do sistema de crista e galha (“ridge and runnel”), característico do período seco. Sua zona de intermaré superior apresenta uma largura média de 43m, sendo limitada, em todos os perfis, por uma escarpa praial de até 3m de altura, desenvolvida nas dunas frontais. Seu gradiente médio é de 1:46 (tgβ = 0,021). A zona de intermaré média apresenta uma largura de 110m, e seu gradiente é de 1:60 (tgβ = 0,016). Apresenta uma área maior, menor inclinação e aplainamento da superfície desta zona, além da ausência do sistema de cristas e calha (“ridge and runnel”) em ambos os períodos. A zona de intermaré inferior, apresenta-se suave e seu gradiente tem valor médio de 1:33 (tgβ = 0,030). No período chuvoso, porém, a morfologia dos perfis do Setor II, só é quebrada pela erosão na escarpa praial, onde, verificam-se recuos de até 25m na linha de costa.

3.3 - Erosão

A erosão do prisma praial de Ajuruteua apresenta suas mudanças morfológicas controladas pela sazonalidade do período chuvoso, além dos processos relacionados às marés e às ondas. Desta forma, parte dos sedimentos do prisma praial são erodidos e as dunas frontais submetidas ao conjunto onda-maré sofrem erosão e passam a desenvolver escarpas de praia, que podem variar de 0,5 a 3m. Essa grande quantidade de sedimentos erodidos retirados do campo de dunas frontais são depositados na zona de inframaré sob a forma de bancos arenosos, e o perfil praial torna-se plano, apresentando casas suspensas como feições de referências para antigas linhas de dunas frontais.

ALVES (2001) monitorando perfis de praia em Ajuruteua, caracterizou taxas de erosão da ordem de 2,7m/mês no período de 09/1999 a 06/2000, e de 3,1m/mês no período de 06/2000 a 03/2001 no setor NW da praia.

SOUZA FILHO et al. (2003) detectaram a partir do monitoramento de perfis de praia em Ajuruteua no período de 1998 a 1999, taxas de erosão da ordem de 2m/mês no setor NW da praia e uma relativa estabilidade no setor SE.

A erosão do prisma praial de Ajuruteua apresenta suas mudanças morfológicas controladas pela sazonalidade do período chuvoso, além dos processos relacionados às marés e às ondas. Desta forma, parte dos sedimentos do prisma praial são erodidos e as dunas frontais submetidas ao conjunto onda-maré sofrem erosão e passam a desenvolver escarpas de praia, que podem variar de 0,5 a 3m. Essa grande quantidade de sedimentos erodidos retirados do campo de dunas frontais são depositados na zona de inframaré sob a forma de bancos arenosos, e o perfil praial torna-se plano, apresentando casas suspensas como feições de referências para antigas linhas de dunas frontais.

Com isso, a área em estudo está sujeita a um forte recuo da linha de costa e os problemas relacionados à erosão costeira são emergentes. Estas condições podem se tornar extremas, e podem propiciar grandes recuos na linha de costa, como o ocorrido no período entre Setembro/2003 e Março/2006 (ALVES et al., 2007), onde houve recuo de cerca de 65metros (Figura 6). Em certos trechos, a erosão rompeu o campo de dunas frontais, formando um leque de transposição sobre a zona de supramaré.

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15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 8 Figura 6:Macromarés de Sizígia com amplitudes de 4 a 6m

Em termos de variação sedimentar nos perfis, foi observado que o maior estoque sedimentar positivo ocorreu na porção subaérea da praia, no campo de dunas frontais, e no período Junho-Julho/2003, Outubro-Dezembro/2003, Julho/2004 e Novembro/2004, e, os períodos relacionados com o maior percentual de erosão ocorreram durante os períodos de Março-Maio/2003 e Janeiro-Março/2004.

De acordo com a morfologia das feições costeiras e com as análises dos modelos de predição de transporte, pode-se chegar a um padrão de uma célula de circulação para a praia de Ajuruteua. Este padrão parece obedecer ao sistema de correntes de retorno com ondas normais à costa, proposto por SONU (1972), haja visto que, durante as etapas de campo, nenhuma obliquidade foi observada na direção das ondas incidentes e a morfologia dos perfis poderia ser considerada como a zona de shoaling, situada entre as duas calhas, que seriam as morfologias dos perfis praiais de Ajuruteua (ALVES, 2001).

4 - CONCLUSÃO

-A praia de Ajuruteua vem sofrendo modificações ao longo do seu perfil, em decorrência de processos costeiros (marés, ondas e ventos) que interagem conjuntamente.

-A praia de Ajuruteua possui um padrão de variação sazonal típico de praias dissipativas, que mostra a alternância de formação de berma e barra arenosa com sistema de “crista e calha” (“ridge

and runnel”).

-Os eventos erosivos na praia de Ajuruteua ocorrem no período chuvoso, e obedecem à sazonalidade climática, associada aos processos de marés e ondas.

-No período seco, a maior intensidade da atividade eólica ocasiona grande transporte dos sedimentos superficiais da zona de intermaré, que se acumulam na base da duna frontal e no pós-praia.

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