MORFODINÂMICA COSTEIRA E RESILIÊNCIA A EVENTOS DE TEMPESTADES NO ARCO PRAIAL DE LEBLON-ARPOADOR,
ESTADO DO RIO DE JANEIRO.
Aluna: Maíne de Souza Gonçalves
Orientador: Prof. Dr. Sérgio Cadena de Vasconcelos
Introdução
A zona costeira é uma zona de fronteira sujeita a contínuas alterações morfodinâmicas modeladas por processos de origem continental e marinho. O conceito de praia refere-se a um depósito sedimentar formado por sedimentos inconsolidados, constantemente em movimento, ao longo de uma costa sujeita à ação das ondas, marés, ventos e correntes costeiras. Uma praia funciona como uma zona de amortecimento ao absorver a energia das ondas e, em teoria, deveria ficar livre de ocupações em função de sua variação morfodinâmica. Devido a fatores históricos relacionados à ocupação do território brasileiro e seguindo a tendência mundial da população em ocupar predominantemente áreas próximas ao litoral, o Brasil apresenta 26,6%
da população em municípios da zona costeira, o que equivalente a 50,7 milhões de habitantes (IBGE, 2011). Mesmo diante do fato de uma expressiva parte da população brasileira viver nas ditas zonas costeiras, o que se percebe é que a maior parte das grandes cidades litorâneas se desenvolveu sem nenhum tipo de entendimento sobre a dinâmica litorânea sobre as quais evoluíam.
Objetivos e Justificativa
A atual pesquisa busca caracterizar a morfodinâmica costeira do trecho do litoral compreendido entre as praias do Arpoador e Leblon no município do Rio de Janeiro. Essa caracterização apontará para a tendência geral de comportamento deste trecho da linha de costa, além disso, espera-se também identificar a resposta da praia a eventos de tempestade e sua resiliência pós-evento. Além do objetivo geral, outros objetivos secundários serão realizados, como: levantamento mensal de perfis topográficos transversais à praia em quatro pontos de monitoramento (além de levantamentos extras sempre após a chegada de eventos extremos);
caracterização granulométrica nos diferentes setores do perfil praial (perfil dinâmico emerso e eventualmente na zona submarina próxima caso as condições de mar permitam), em cada um dos perfis de monitoramento e a cada levantamento a fim de relacionar morfologia e granulometria com a energia das ondas etc.
A área de estudo trata-se de uma praia urbana em região metropolitana, cujo litoral é
anualmente exposto à chegada de ressacas decorrentes da entrada de frentes frias principalmente durante o inverno. Neste tipo de praia a chegada de ressacas fortes promove naturalmente a remobilização de areias, que podem ser lançadas sobre o calçadão e avenidas.
O ambiente praial é dinâmico e importante na proteção dos litorais frente à ação destrutiva das ondas de tempestade que causam grande mobilidade de sedimentos e danos a estruturas de engenharias introduzidas, em alguns casos, dentro dos seus limites dinâmicos naturais. A densa ocupação das zonas costeiras ao longo do mundo e no Brasil potencializam os danos causados por esses eventos, o que justifica cada vez mais o desenvolvimento de pesquisas que busquem compreender o comportamento da linha de costa frente ao impacto de eventos de alta energia como a chegada de frentes frias e ressacas causando danos e destruições à infraestrutura urbana.
Nesse sentido, a realização do estudo se torna extremamente importante para um melhor entendimento do comportamento da dinâmica deste arco praial, subsidiando tomadas de decisão no que se refere ao gerenciamento/planejamento do litoral, permitindo que os gestores
municipais tenham conhecimento da época do ano mais propícia as alterações morfológicas da praia, bem como as áreas mais suscetíveis a esses eventos e o tempo de recuperação da praia a sua condição normal.
Materiais e Métodos
Para atingir os objetivos expressos anteriormente a presente pesquisa contará com a aquisição de dados em campo e com o processamento, análise e interpretação dos dados em laboratório.
A. Perfis topográficos transversais à praia
O perfil transversal de uma praia varia com o ganho ou perda de areia, de acordo com a energia das ondas, ou seja, de acordo com as alternâncias entre tempo bom (ondas construtivas que retiram sedimentos da zona submarina levando ao engordamento da porção emersa da praia) e tempestade (ondas destrutivas que causam erosão e encurtamento da praia com a retirada de areia da parte emersa que são levadas para zona submarina). Nos locais em que o regime de ondas se diferencia significativamente entre verão e inverno, a praia desenvolve perfis sazonais típicos de acumulação e erosão, denominados perfil de verão e perfil de inverno, respectivamente (MUEHE, D. 1994).
Para a aquisição da morfologia da praia será utilizada na realização desta pesquisa a técnica de levantamento topográfico a partir da realização de perfis transversais à praia com balizas de Emery (o método das balizas proposto por Emery [1967]). Essa técnica consiste na realização de perfis perpendiculares à linha de praia, começando no limite interno do perfil dinâmico da praia (vegetação, dunas ou estrutura rígida de engenharia), indo até o nível do recuo máximo das ondas, para registrar a topografia da praia no momento da observação. Esse método tradicional é amplamente aceito na literatura e considerado de baixo custo. Por tratar- se de uma praia urbana o limite interno do perfil foi definido pelo calçadão da praia.
Ao longo do perfil é realizado o registro de variação topográfica lida nas balizas graduadas juntamente com a distância medida entre cada ponto de leitura com o auxílio de uma trena. Essas informações foram inseridas em uma caderneta de campo e pós-processadas posteriormente para a extração da cota topografia de cada ponto. Em laboratório, essas informações foram inseridas no software Excel para Windows onde foram gerados perfis 2D para cada levantamento (altura e comprimento das feições). Cabe destacar que a cota inicial dos perfis foi estabelecida a partir de uma cota arbitrária: no ponto LB01 e LB02 (respectivamente aos pontos de monitoramento localizados na praia do Leblon) a cota foi de 5 metros, assim como na praia do Arpoador (ponto AR01). Já no ponto IP01 (referente ao ponto de monitoramento da praia de Ipanema) a cota atribuída foi de 7 metros.
Foram definidos quatro perfis transversais à linha de costa a partir de monitoramento mensal (Fig. 1). Os perfis foram distribuídos ao longo do arco praial de forma que haja representatividade dinâmica de todo o arco. O estabelecimento desses perfis permitiu identificar os trechos da praia mais vulneráveis as ressacas (com maior mobilidade) e aqueles em equilíbrio. O monitoramento mensal dessas formas e posterior sobreposição de informações permitiu uma análise das variações morfodinâmicas da área de estudo, caracterizando o padrão geral de modificações observadas entre verão e inverno, assim como a resposta destas praias a eventos extremos.
Durante a pesquisa foram realizados 25 perfis topográficos em cada um dos 4 pontos de monitoramento no arco praial entre Leblon e Arpoador, 2 pontos a leste do Canal Jardim Alah (LB01 e LB02) e 2 pontos a oeste do mesmo (IP01 e AR01). Esses pontos foram selecionados preteritamente a fim de obter resposta de qual ou quais seriam os mais dinâmicos ou os mais estáveis.
B. Coleta de amostras e análise granulométrica
Buscando correlacionar a energia das ondas com o tamanho médio dos sedimentos e a topografia, foram realizadas coleta de amostras nos subambientes praiais para análise granulométrica. Nos pontos de monitoramento distribuídos ao longo do arco praial, foram coletadas de quatro a cinco amostras nos seguintes subambientes praias: pós-praia, berma, berma de tempestade (caso houvesse), face de praia e zona de surfe (as coletas realizadas na zona de surfe – zona submarina – foram realizadas sempre que possível dependendo das condições do mar). A figura a seguir servirá para ilustrar onde ocorreram as coletas das amostras granulométricas, respectivamente (Fig. 2).
Figura 2 Representação esquemática dos diferentes setores da praia onde foram realizadas as de coletas.
Figura 1 Local dos quatro perfis de monitoramento ao longo do arco praial entre Leblon e Arpoador. LB = Leblon, IP = Ipanema e AR = Arpoador.
Em campo as amostras foram coletadas em todas as zonas identificadas acima e ensacadas com a identificação de seu subambiente e o ponto de monitoramento. Quando havia a coleta em todos os subambientes e em todos os pontos do arco praial, eram coletadas 16 ou 17 (caso houvesse berma de tempestade) amostras: 4 amostras no ponto LB01; 4 amostras no ponto LB02; 4 amostras no ponto IP01 e 4 amostras no ponto AR01. Em casos de condições não favoráveis de mar, era comum não haver coleta na zona de surfe. Na hora da coleta, a superfície era limpa com a finalidade de retirar galhos, raízes, lixos deixados pelos banhistas etc. Após ter o local limpo para coleta, a mesma era realizada de forma superficial com o intuito de registrar o depósito sedimentar deixado pelo último evento que atingiu o arco praial.
Após serem identificadas, as amostras foram levadas posteriormente para o Laboratório de Geografia Física da PUC-Rio (LAGEFI) onde foram lavadas e posteriormente colocadas na estufa com temperatura de 50ºC para secar. Ao fim desse procedimento, os sedimentos secos passaram pela etapa do quarteamento. Segundo MUEHE (1996), no quarteamento a amostra é despejada sobre uma superfície formando um cone. Corta-se este cone em quatro quatros iguais, e coleta-se o material de dois quartos opostos entre si. Repete-se o processo até a obtenção da amostra no peso desejado. O método do quarteamento é de extrema importância, pois limita um peso base para cada amostra coletada de cada ponto de monitoramento, pois quando a coleta é feita em campo, o peso costuma ser superior a 80 gramas.
Após secas e quarteadas, as amostras passam pelo processo de peneiramento a seco. Nesta etapa são usadas treze peneiras com diferentes aberturas de suas malhas, segundo normas da ABNT. Nas aberturas mais grossas a intenção é conseguir identificar fragmentos de concha ou até mesmo pedaços de rochas. Já nas aberturas menores, o intuito é identificar o maior peso predominante de fração areia (muito grossa, grossa, média, fina ou muito fina). Depois de colocados nas peneiras, os sedimentos são agitados a fim permitir a passagem ou retenção dos mesmos nas respectivas aberturas. Os sedimentos retirados em cada peneira são coletados e pesados. Vale ressaltar que todos os fragmentos de conchas ou rochas coletadas nas peneiras de aberturas maiores são agregados ao peso final do peneiramento, sendo identificados como
“C.C” (com carbornato) e depois também são descartadas ao peso final do peneiramento e sendo identificadas como “S.C” (sem carbornato). O intuito dessa identificação é mostrar o quanto os fragmentos de conchas ou rochas (visíveis nas amostras) podem influenciar no peso final da mesma. Após passar por todo o processo descrito a cima, as amostras foram levadas para um conjunto peneiras que apresentavam intervalos de abertura distintos entre si, como ilustrará a Tabela 1.
Após o processo de peneiramento e a anotação dos pesos retidos em cada peneira, essas informações são analisadas estatisticamente. Para essa análise é utilizado o software GRADISTAT que foi desenvolvido por Simon Blott e é adequado para calcular estatísticas de tamanho de partícula para dados granulométricos de peneira ou laser. Segundo Blott, S.J. &
Pye, K. (2001) o software GRADISTAT foi escrito para a análise rápida de estatísticas de tamanho de grão de qualquer uma das técnicas de medição padrão, como peneiramento e granulometria a laser. Média, mediana, classificação, assimetria e outras estatísticas são calculadas aritmética e geometricamente (em unidades métricas) e logaritmicamente (em unidades phi). O software vem sempre sendo atualizado e atualmente se encontra na versão 8.0 (2007-2010) e pode ser obtido gratuitamente pela internet. Além de obter média, mediana e outros atributos, o GRADISTAT é capaz de classificar os sedimentos analisados de acordo com o tamanho do grão, como sugere a classificação de Udden-Wentworth (1922).
Tabela 1 Sequência de peneiras utilizadas no processo de peneiramento a seco.
C. Análise de ressacas
A fim de entender a resposta morfológica da praia observada no momento em que a mesma foi analisada, fez-se necessário analisar também possíveis eventos extremos que pudessem ter influenciado ou até mesmo a ausência dos mesmos (eventos de tempo bom). Já que a atual pesquisa tem como intuito identificar os impactos de eventos de tempestades no arco praial, foram feitos levantamentos de ressacas registradas na mídia entre abril de 2018 e março de 2020. Esse dado é de extrema importância para detectarmos até mesmo a época do ano onde há um maior registro de ressacas e para alertar as autoridades possíveis pontos de serão afetados pela passagem da ressaca. Como base de dados para identificarmos estes eventos, foram analisados avisos emitidos pela Marinha do Brasil através de notas à imprensa. Todos estes dados estão disponíveis online no endereço digital:
https://www.marinha.mil.br/dhn/?q=pt-br/notas-a-imprensa. Outros veículos midiáticos utilizados para identificar a passagem de ressacas pelo litoral do Rio de Janeiro, em específico na região onde se encontra o arco praial, foi o twitter do Sistema Alerta Rio (Prefeitura do Rio), o facebook do Centro de Operações Rio (COR). Estes dados também podem ser encontrados disponíveis online no endereço digital: https://www.facebook.com/operacoesrio/, e por fim, também foram consultados eventos de ressacas que surgissem em jornais. A mídia mais utilizada neste caso foi o G1, o portal de notícias da Globo, também encontrados no endereço digital: https://g1.globo.com/busca/?q=ressaca+do+mar.
Resultados e Discussões parciais
Os resultados permitiram observar a dinâmica do presente arco praial analisado no período de um ano e onze meses, além de identificar a vulnerabilidade e fragilidade do mesmo à chegada de eventos de tempestades. Os levantamentos começaram no mês de abril de 2018 e se estenderam até março de 2020, sendo que no mês de junho de 2019 não foi realizado
levantamento em função de problemas para a montagem da equipe de campo. Esses levantamentos foram realizados mensalmente, e campos extras foram realizados sempre que necessário em função da ocorrência de algum alerta expressivo de ressaca emitido pela Marinha do Brasil. No ano de 2018, por exemplo, houveram dois campos no mês de agosto e no ano de 2019, houveram dois campos no mês de julho. É interessante observar que estes campos extras foram necessários justamente nos meses onde há uma ocorrência maior da incidência de ressacas no litoral, notadamente no período do inverno quando o litoral carioca está mais propício as chegadas de frentes frias. Além de identificar os pontos mais dinâmicos e estáveis, buscou-se também analisar as variações sazonais (inverno e verão) no arco praial. Durante o tempo da pesquisa foi possível observar a passagem de dois invernos (2018 e 2019) e a passagem de dois verões (2019 e 2020), sendo possível detectar mudanças expressivas na morfologia do arco praial. Os resultados obtidos a partir dos perfis topográficos transversais a costa serão apresentados de oeste (do Leblon) em direção ao Leste (Arpoador) e posteriormente os dados de granulométricos.
• PONTO LB01:
O ponto LB01, localizado ao extremo Oeste do arco praial, se apresentou como um dos pontos mais dinâmicos em termos de variação de largura da parte emersa da praia. Comparando os perfis mais largos e mais curtos, o ponto teve no dia 13/04/2018, uma distância de 90,88 metros e, no dia 06/07/2018, apresentou uma largura de 36,03 metros, sendo observada uma variação máxima de 54,85 metros entre esses dias (Fig. 3). Uma possível explicação para a largura da praia se apresentar mais extensa mesmo em meses sob a atuação de eventos de alta energia pode estar relacionada ao fato de que no verão de 2017-2018 não houveram avisos de ressacas emitidos pela Marinha do Brasil. O que pode ter favorecido o acúmulo de sedimentos ocasionados pela atuação de ondas de baixa energia (ondas construtivas), aumentando o estoque de sedimentos na parte emersa da praia fazendo com que esta demorasse mais a responder a perda de sedimentos pela ação das ressacas. Já no dia 06/07/2018, quando o ponto LB01 apresentou a menor largura (36,03m), a praia encontrava-se sobre a atuação de eventos de alta energia, onde ondas destrutivas tendem a retirar sedimentos da porção emersa da praia e levá- los para a porção submarina do perfil dinâmico. No mesmo dia do levantamento houve aviso de ressaca associado à passagem de uma frente fria pelo oceano, onde foi possível perceber sinais da passagem da ressaca, como a presença de mar agitado (ondas de 2,5 a 3,0 metros com direção Sudoeste a Sul).
Figura 3 Comparação dos perfis topográficos (mais largo e mais curto) do ponto LB01 a fim de ilustrar a dinamicidade da largura apresentada no respectivo ponto de monitoramento.
Em relação às variações sazonais observadas no ponto LB01, pode-se analisar que os perfis apresentaram resultados já esperados de acordo com a literatura. Portanto o que se observou foi que no ponto LB01 a praia se apresentou com largura menor nos meses de inverno do que nos meses de verão. Foi calculada a largura média que a praia apresentou durante os perfis de inverno de 2018 e 2019. Para isso foram somadas todas as larguras e divididas posteriormente pelos números de meses analisados. É preciso destacar que, como em 2018 houveram dois campos no mês de agosto e 2019 no mês de Julho, foi feita uma média de larguras desses dois campos para cada análise. Assim, a largura média observada nos perfis de inverno de 2018 referentes ao ponto LB01 foi de 47,75 metros e 63,91 metros para 2019.
Para o estabelecimento da largura média da praia no verão foi realizado o mesmo cálculo descrito anteriormente. Este procedimento será realizado em todos os perfis para o cálculo de largura média da praia nos meses de inverno e verão. O verão de 2018 começou no dia 21/12/2018 e teve fim no dia 20/03/2019, os perfis de verão foram considerados entre os 15/01/2019 à 12/03/2019. A largura média observada nos perfis de verão de 2019 referentes ao ponto LB01 foi de 53,81 metros, e no verão de 2020 foi de 72,12 metros. Se compararmos as médias dos perfis de inverno de 2018 (47,75 metros) e 2019 (53,81), com os de verão de 2019 (53,81 metros) e 2020 (72,12 metros) podemos constatar que no ponto LB01 houve uma variação sazonal média de 11,78 metros na largura da praia entre o inverno e o verão (Fig. 4).
Figura 4 Comparação dos perfis de inverno (2018) e de verão (2019). Os perfis representados na cor marrom e laranja equivalem aos perfis de inverno, e os perfis em verde e amarelo são os associados ao verão.
Os levantamentos adquiridos puderam permitir também a aquisição e comparação da largura da praia nos dois invernos (2018 e 2019) e dois verões (2019 e 2020) e pode-se observar variações na largura do ponto LB01 nos perfis de mesma estação e anos diferentes. Os perfis de inverno de 2019 se apresentaram mais largos do que os de inverno de 2018, constatou-se que a praia se apresentou 16,16 metros mais larga no inverno de 2019 se comparada ao inverno de 2018 (Fig. 5). Já os de verão, apresentaram um aumento de 18,31 metros em 2020 ( Fig. 6).
A seguir serão mostrados todos os perfis topográficos realizados no período de 22 meses ou 25 levantamentos no ponto LB01 (Figura 7). Analisando estes os perfis topográficos, se constatou que o ponto LB01 é o ponto mais dinâmico em termos de variação de largura da praia.
Figura 5 Comparação dos perfis de inverno de 2018 (linhas na cor preta) e 2019 (linhas na cor amarela).
Figura 6 Comparação dos perfis de verão de 2019 (linhas na cor preta) e 2020 (linhas na cor amarela).
Figura 7 Perfis topográficos realizados no ponto LB01 ao longo de 25 levantamentos.
PONTO LB02:
O ponto LB02, segundo análises de eventos pretéritos ocorridos no arco praial e os dados apresentado na pesquisa, se apresenta como sendo o ponto mais vulneráveis à chegada de eventos de tempestades. Diferentemente do ponto anterior, este apresenta uma peculiaridade, ele está localizado próximo ao canal do Jardim de Alah, mas ainda na praia do Leblon. Segundo Pena (2017) esse ponto tem sua morfologia alterada não só por fatores naturais, como também antrópicos, tendo em vista as constantes dragagens realizadas no canal, o ponto não apresenta muros de contenções, fazendo com que as estruturas urbanas sofram com chegadas de ondas de grande energia diretamente. E por fim, sua localização, também está associada às transformações observadas, quando ondas de Sudoeste incidem no arco praial, elas tendem a transportar os sedimentos do Leblon para sua extremidade, fazendo com que o mesmo sofra um déficit de sedimentos e ainda atrelado a isso, segundo Rosman et al. (2007), avenidas e calçadões foram construídos sobre o primeiro cordão de dunas, efetivamente retirando a areia das dunas do estoque estratégico para proteção da praia e do litoral.
Comparando os perfis topográficos mais curtos e mais largos, o ponto LB02 teve no dia 13/04/2018 o equivalente a 107,21 metros de largura e no dia 30/07/2019 61,68 metros (Fig.
8), apresentando assim uma variação de 45,53 metros entre a maior e a menor caracterização da largura da praia. Percebe-se que o perfil mais extenso do ponto LB02 é referente ao mesmo dia onde o ponto LB01 também se apresentou bastante extenso (13/04/2018). Já o perfil mais
curto (30/07/2019) observado neste ponto se apresentou dias após a passagem de uma ressaca com ondas de atingiram entre 3,0 a 4,0 metros.
Quanto as variações sazonais apresentadas, estas ocorreram de acordo com o esperado (perfis de inverno mais curtos e perfis de verão mais largos). Constatou-se que os perfis de inverno de 2018 e 2019 do ponto LB02 apresentaram uma largura média de 81,4 metros, e 72,74 metros. Já os perfis de verão de 2019 e 2020 no ponto LB02 apresentaram uma largura média de 82,52 metros e 88,29 metros, comparando os perfis de inverno (77,07 metros) e de verão (85,40 metros), constatou-se que a praia apresentou uma variação sazonal média de 8,33 metros em sua largura entre o verão e o inverno (Fig. 9).
Figura 8 Comparação dos perfis topográficos (mais largo, na cor azul e mais curto, na cor laranja) do ponto LB02.
Figura 9 Comparação dos perfis de inverno e de verão a fim de demonstrar a variação sazonal de largura no ponto LB02
A distância média observada nos perfis de inverno foi calculada da mesma forma já apresentada em pontos anteriores e no final constatou-se que a praia encurtou 8,66 metros em sua largura em 2019 (Fig. 10). Esse encurtamento na largura da praia entre os perfis de inverno de 2018 e 2019 pode ser explicado pelo fato da quantidade de ressacas que incidiram no litoral e sua magnitude. No ano de 2018 durante os perfis de inverno foram detectadas cinco ressacas atuantes no litoral, com ondas variando entre 2,5 a 3,0 metros. Já nos perfis de inverno de 2019, observou-se a passagem de nove ressacas pelo litoral com ondas que variaram de 2,5 a 5,0 metros. Estes fatores associados resultam em ondas destrutivas que tendem a retirar sedimentos da porção emersa da praia e levá-los para a porção submarina do perfil dinâmico, fazendo com que haja consequentemente um encurtamento do prisma praial emerso.
Nos dois verões (2019 e 2020) também foi possível observar variações na largura do ponto LB02, em que os perfis de verão de 2020 se apresentaram mais largos do que os 2019, apresentando um aumento de 5,77 metros (Fig. 11).
Figura 10 Comparação dos perfis de inverno de 2018 e inverno de 2019 a fim de demonstrar a variação da largura do ponto LB02 na mesma estação, mas em anos distintos.
Figura 11 Comparação dos perfis de verão de 2019 e 2020.
Figura 12 Perfis topográficos realizados no ponto LB02.
Comparando os perfis de acordo com os meses, percebeu-se que o ponto LB02 comparado ao ponto LB01 apresenta pouca variação na largura da praia. Isso pode se dar pelo fato do ponto apresentar uma alimentação artificial proveniente do canal Jardim de Alah (Fig.
12).
• PONTO IP01:
Posicionado mais a Leste do arco praial, encontram-se os pontos de monitoramento IP01 e AR01. Começaremos analisando o ponto IP01 onde se pode constatar que esse é o ponto de monitoramento que apresentou perfis topográficos mais largos. A posição que o ponto IP01 se encontra (no meio do arco praial) favorece para que ele seja o menos dinâmico em termos de variação na sua largura de praia. As influências das ilhas também contribuem para uma maior deposição de sedimentos no ponto, uma vez que as mesmas servem como uma zona de sombra em relação à propagação das ondas incidentes no arco praial. Além disso, pelo fato do ponto IP01 estar localizado no meio do arco praial, ele acaba recendo sedimentos nos dois sentidos da deriva litorânea (seja ela em direção Leste ou oeste). Comparando os perfis mais largos e mais curtos, o ponto IP01 teve no dia 15/01/2019 uma extensão de 93,85 metros e no dia 12/08/2019 largura de 46,76 metros, o que caracteriza uma variação de 47,09 metros se comparadas a maior e menor largura do perfil mapeada (Fig. 13).
Figura 13 Comparação dos perfis topográficos (mais extenso e mais curto) do ponto IP01.
Assim como apresentado nos dois pontos analisados anteriormente (LB01 e LB02), o ponto IP01 apresentou seu perfil mais extenso e mais curto de acordo com a dinâmica esperada e descrita na literatura, com a presença de perfis topográficos mais extensos durante o verão e mais curtos durante o inverno. No dia 15/01/2019 onde o perfil se apresentou mais largo, não houve aviso de ressaca, assim como para todo o mês de Janeiro, o que resultou no contínuo aporte de sedimentos por ondas construtivas de tempo bom que provavelmente teria sido a causa para que neste dia fosse observado o perfil topográfico mais extenso. Já no dia 12/08/2019 o perfil se apresentou mais curto, provavelmente em função do levantamento ter sido realizado entre dois avisos de ressaca emitidos pela Marinha (10/08/2019 a 11/08/2019 e 13/08/2019 a 16/08/2019), além do fato de que o levantamento ocorreu no final do inverno, estação do ano mais propícia a chegada de ondas destrutivas de tempestade associadas a frentes-fria.
As variações sazonais observadas no ponto IP01 também se apresentaram de acordo com a literatura, a largura média no perfil a partir das medições realizadas nos meses de inverno de 2018 no ponto IP01 foi de 74,78 metros e nos de inverno de 2019 foi de 55,33 metros. Já nos perfis de verão de 2019 a largura média apresentada para o ponto IP01 foi de 85,62 metros e no verão de 2020 foi de 84,85 metros. Comparando a média de largura dos perfis de inverno com
as dos perfis de verão, observou-se uma variação média 20,19 metros na largura da praia entre as respectivas estações do ano (Fig. 14).
Ao compararmos os dados levantados durante os perfis de inverno de 2018 e os de inverno de 2019 foram observadas mudanças expressivas nos perfis no que diz respeito a largura da praia, a média de largura dos perfis de inverno de 2019 se apresentou 18,85 metros menor do que a média dos perfis em 2018 (Fig. 15). Enquanto que com os perfis de verão, é possível perceber um encurtamento médio de apenas 0,77 metros em 2020 se comparado aos perfis de verão de 2019 (Fig. 16).
Figura 15 Comparação dos perfis de inverno de 2018 e 2019 a fim de demonstrar a variação da largura do ponto IP01.
Figura 14 Comparação dos perfis de inverno e de verão a fim de demonstrar a variação de largura no ponto IP01.
Comparando todos os 25 perfis realizados no ponto IP01 (Fig. 17), é possível observar pouca variação da relação à largura e forma da praia, com as maiores modificações sendo observadas próximas a face de praia e crista da berma, área naturalmente mais susceptível ao retrabalhamento dos sedimentos pela ação direta das ondas.
• PONTO AR01:
Por fim será analisado o último ponto de monitoramento do arco praial, o perfil AR01.
Localizado ao extremo Oeste do arco praial, a praia do Arpoador sempre foi conhecida por apresentar uma extensão de praia pequena se comparada com as demais praias do arco praial.
Ondas do quadrante Sudeste, tendem a atingir primeiramente a praia do Arpoador fazendo com que haja um déficit de sedimentos na praia e por transporte longitudinal a praia do Leblon se apresente superavitária (Rosman et al. 2007). Além da curta extensão de praia, a presença de um muro de contenção no limite interno do perfil pode também contribuir para a retirada de sedimentos da praia durante a atuação de ondas de tempestade. As ondas, ao atingirem
Figura 17 Todos os 25 perfis topográficos realizados no ponto IP01.
Figura 16 Comparação dos perfis de verão de 2019 e 2020 a fim de demonstrar a variação da largura do ponto IP01.
diretamente a estrutura de engenharia tendem a ser refletidas, aumentando também o transporte de sedimentos da praia para a zona submarina.
Durante a pesquisa observou-se que o ponto AR01 apresentou uma significativa variação em termos de largura da praia, igualmente ao observado no ponto LB01. Comparando os perfis mais extensos e mais curtos, o ponto AR01 teve no dia 13/09/2018 uma distância de 70,54 metros e no dia 06/06/2018 apresentou uma largura de 17,65 metros, temos então uma variação de 52,89 metros entre esses extremos (Fig. 18).
É interessante observar que os perfis mais extensos e mais curtos apresentados no ponto AR01 se apresentam em épocas do ano sujeitas às condições de inverno. O perfil mais largo identificado teria ocorrido no dia 13/09/2018 no final do inverno. Embora as condições de inverno favoreçam a ação de ondas de maior energia sobre a costa fazendo com que sedimentos sejam retirados da parte emersa da praia e transportados para a porção submersa do perfil, no caso do arco praial estudado as ondas típicas de inverno atingem o litoral com direção Sudoeste a Sul, e, dependendo da frequência e magnitude que chegam ao litoral, podem inverter o transporte litorâneo neste período, transportando sedimentos de Oeste para Leste e acumulando- os no Arpoador. Já em relação ao perfil mais curto do ponto AR01, a realização do trabalho de campo no dia 6/06/2018 (início do inverno, quando a inversão da deriva provavelmente ainda não havia implicado em aumento no aporte sedimentar em direção ao Arpoador) ocorreu dois dias após uma passagem de ressaca pelo litoral, então o que foi observado e registrado em campo foram os resquícios que esta ressaca deixou no arco praial.
Em relação às variações sazonais observadas no ponto AR01, o ponto se apresentou diferente aos demais pontos anteriores apresentados, porém seguiu o que a literatura sugere em termos de dinâmica, e apresentou uma inversão entre inverno e verão, com o alargamento da parte emersa da praia no final do inverno, que se apresentaram mais extensos do que aqueles observados no verão. Segundo Rosman et al. (2007), esse evento ocorre porque ao fim do verão o Arpoador tem uma tendência de estar deficitário de areia e o Leblon superavitário, devido à incidência de ondas de Sudeste que geram uma deriva litorânea no sentido Leste-Oeste do arco praial.
Figura 18 Comparação dos perfis topográficos (mais extenso e mais curto) do ponto AR01 a fim de ilustrar a dinamicidade da largura apresentada pelo respectivo ponto de monitoramento.
Os perfis de inverno se apresentaram mais curtos do que os perfis de verão, a largura média calculada para os perfis de inverno de 2018 no ponto AR01 foi de 52,81 metros, e para os perfis de 2019 foi de 33,89 metros. Já os perfis de verão, a largura média observada foi de 44,71 metros em 2019 e 43,71 metros em 2020. Comparando a média da largura da praia nos perfis de inverno e verão, observou-se uma diferença de 0,86 metros em média na largura da praia (Fig. 19).
Também como nos demais perfis, houve variações ao compararmos os perfis de inverno de 2018 e 2019, os perfis de inverno de 2019 se apresentaram menores do que os de inverno de 2018. Se comparamos os dois perfis de inverno perceberemos que a praia encurtou 18.92 metros (Fig. 20). O ponto AR01 foi o ponto dentre todos os outros pontos de monitoramento que apresentou uma variação expressiva na largura da praia entre os dois invernos observados. Isso pode ser explicado pelo aumento de ressacas que atingiram o arco praial no inverno de 2019, que como já identificado anteriormente, o número de ressacas aumentou de cinco em 2018 para nove em 2019 e com magnitudes distintas entre si. Já, se comparados os perfis de Verão, nota- se um encurtamento de apenas 1 metro em 2020 em relação aos números obtidos no ponto em 2019 (Fig. 21).
Figura 20 Comparação dos perfis de inverno de 2018 e 2019 a fim de demonstrar a variação da largura do ponto AR01.
Figura 19 Comparação dos perfis de inverno e de verão a fim de demonstrar a variação de largura no ponto AR01.
Comparando os perfis de todos os meses de levantamento no ponto AR01, (Fig. 22) ficou evidente a dinamicidade do ponto AR01 em termos de variação de largura da praia.
Foi discutido anteriormente que o número de ressacas observadas nos meses de inverno entre os anos de 2018 e 2019 foram distintas entre si, apresentando no ano 2019 uma presença maior de incidências de ressacas no arco praial. Esse aumento no número de ressacas, associado à magnitude que as mesmas apresentadas, podem explicar a diminuição na largura dos perfis de inverno do ano de 2018 e 2019.
Análises Granulométricas
Durante o período da presente pesquisa foram coletadas cerca de 383 amostras granulométricas. Para cada ponto de monitoramento distribuído no arco praial, foi realizada a coleta nos subambientes praiais: pós-praia, berma de tempestades (quando houvesse), berma, face de praia e zona de surfe. As coletas referentes à zona de surfe só foram feitas quando havia condições favoráveis de mar e por conta disso houveram três ocasiões onde não foi possível
Figura 21 Comparação dos perfis de verão de 2019 e 2020 a fim de demonstrar a variação da largura do ponto AR01.
Figura 22 Perfis topográficos realizados no ponto AR01.
realizar coletas na zona de surfe. A primeira foi referente ao dia 30/07/2019 e não houve coleta no ponto LB01, já a segunda aconteceu no dia 15/02/2019 quando não houve coleta no ponto LB02 e, por fim, a última foi referente ao dia 12/07/2019 onde não foi possível coletar amostra na zona de surfe do ponto IP01. No dia 30/07/2019 também não foi possível coletar a amostra referente à berma, pois o estado da praia neste dia, não facilitou a visualização da mesma por conta da passagem de uma ressaca no litoral. Além disso, vale acrescentar que houveram coletas no subambiente berma de tempestade nos dias: 13/04/2018; 8/08/2018; 11/08/2018 e 30/07/2019 no ponto LB02 e no dia 13/04/2018 no ponto IP01. Em quanto aos pontos LB01 e AR01 não foi observado a presença da mesma durante toda a realização da pesquisa.
Através da análise granulométrica realizada pelo software GRADISTAT das 383 amostras superficiais, permitiu-se constatar o predomínio de areia média ao longo do arco praial. A predominância da areia média no arco praial se fez presente durante os 23 meses de monitoramento e nos 25 perfis topográficos. Porém em eventos de entrada de tempestade incidentes no arco praial, observou a predominância de sedimentos mais grossos, especialmente na zona de surfe e em alguns casos na face de praia. Foi observado também que nos eventos de alta magnitude que ocorreram no arco praial foi encontrado a predominância de areias grossas, mesmo que esses eventos estivem fora do período de inverno. Os eventos de ressaca atuantes no arco praial foram importantes para entender a distribuição granulométrica nos pontos de monitoramento: no período de inverno onde se tem entradas de frente frias no litoral e, consequentemente chegada de ressacas, encontrou-se os grãos dispostos na praia mais grossos, devido à chegada de ondas de alta energia e da retirada dos sedimentos mais finos ficando na praia apenas aqueles de maior diâmetro (mais grossos). Já no período do verão, os grãos dispostos na praia foram médios e isso pode ser explicado por conta baixa energia das ondas e menor capacidade de transportar sedimentos maiores.
Considerações Finais
O monitoramento mensal desses parâmetros e posterior sobreposição de informações permitiu uma análise das variações morfodinâmicas da área de estudo, caracterizando o padrão geral de modificações observadas entre verão e inverno, assim como a resposta destas praias a eventos extremos. Por meio do que foi proposto identificar e analisar, as variações morfológicas presentes no arco praial foram caracterizadas e compreendidas.
As variações sazonais observadas durante o período de análise se apresentaram conforme é descrito na literatura: em épocas de inverno os perfis topográficos se apresentaram mais curtos devido à entrada de eventos de tempestade e associados a eles, a alta energia de ondas. Já em meses de verão, os perfis topográficos se apresentaram mais largos devido a baixa energia de ondas que deposita sedimentos no prisma praial emerso. Constatou-se que as variações observadas nas larguras durante os 23 meses de monitoramento tenderam a obedecer às variações sazonais: quanto mais próximo as épocas de inverno e outono houve um encurtamento na largura e quanto mais próximo das épocas de primavera e verão houve um alargamento na largura da praia. No que se refere a dinamicidade de largura, os pontos LB01 e AR01 foram identificados como sendo os que apresentar maior mobilidade. Já os pontos LB02 e IP01 apresentam pouca mobilidade e variação na largura.
Quanto a granulometria, foi constatada a predominância de areias médias, sendo importante lembrar que os sedimentos encontrados na praia estarão ligados diretamente ao tipo de evento que atinge o litoral: em casos como entradas de frente frias no litoral e, consequentemente chegada de ressacas, espera-se que os grãos dispostos na praia sejam mais grossos, devido à chegada de ondas de alta energia e da retirada dos sedimentos mais finos
ficando na praia apenas aqueles de maior diâmetro (mais grossos). Já em casos de tempo bom, os sedimentos dispostos na praia irão se apresentar mais finos pela baixa energia das ondas e menor capacidade de transportar sedimentos maiores. Por fim os dados de evento de tempestade foram fundamentais para entender a morfodinâmica do arco praial, as variações de largura da praia e a disposição dos sedimentos encontrados na parte emersa da praia.
Os dados levantados até o momento apontam para uma elevada dinâmica costeira na área de estudo com impactos a infraestrutura local. Tais características mostram a necessidade da continuidade do monitoramento para um melhor entendimento do comportamento morfodinâmico do arco praial. Na próxima etapa da pesquisa pretende-se aumentar o intervalo entre os levantamentos topográficos, e ampliar o detalhamento sobre as análises granulométricas. Ao término da pesquisa pretende-se obter compreender melhor a dinâmica deste trecho do litoral carioca, fornecendo informações fundamentais para os gestores municipais, buscando assim minimizar impactos oriundos de eventos extremos.
Referências Bibliográficas
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Universidade do Rio de Janeiro, 149 pg., Rio de Janeiro.
[6] ROSMAN, P. C. C.; NEVES, C. F; MUEHE, D. & VALENTINI, E. M. S.
(2007). Estudo de Vulnerabilidades no Litoral do Estado do Rio de Janeiro devido às Mudanças Climáticas. Fundação Coppetec PENO‐9501, Relatório Final, 98 pp.
