DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
RESPOSTA MORFO-SEDIMENTAR DO ESTUÁRIO DO RIO POTENGI AOS IMPACTOS DE DRAGAGEM
Autor:
ALLYSON BENEDITO DOS SANTOS
Orientador: PROF. DR. MOAB PRAXEDES GOMES
(PPGG/DG/UFRN)
Dissertação nº 205/PPGG
Natal-RN, Fevereiro de 2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E
GEOFÍSICA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
RESPOSTA MORFO-SEDIMENTAR DO ESTUÁRIO DO RIO POTENGI AOS IMPACTOS DE DRAGAGEM
Autor: ALLYSON BENEDITO DOS SANTOS
Dissertação de Mestrado apresentada no dia 26 de fevereiro de 2018 ao Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica – PPGG, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN, como requisito à obtenção do Título de Mestre em Geodinâmica e Geofísica com área de concentração em Geodinâmica.
Comissão examinadora:
Prof. Dr. Moab Praxedes Gomes (DG/PPGG/UFRN) – Presidente/Orientador
Prof. Dr. Ricardo Farias do Amaral (DG/PPGG/UFRN) – Examinador Interno
Dra. Tereza Cristina Medeiros De Araújo (UFPE) – Examinador externo
Natal-RN, Fevereiro de 2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA E GEOFÍSICA
Santos, Allyson Benedito dos. Resposta morfo-sedimentar do estuário do rio Potengi aosimpactos de dragagem / Allyson Benedito dos Santos. - 2018. 70f.: il.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grandedo Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica. Natal, RN, 2018. Orientador: Moab Praxedes Gomes. Coorientador: Simone Nunes Brandão.
1. Estuários - Dissertação. 2. Dragagem - Dissertação. 3.Impactos - Dissertação. 4. Sedimentologia - Dissertação. 5.Batimetria - Dissertação. I. Gomes, Moab Praxedes. II. Título.
RN/UF/CCET CDU 551.468.6
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRNSistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Ronaldo Xavier de Arruda - CCET
Elaborado por Joseneide Ferreira Dantas - CRB-15/324
i
Dedicatória:
A minha família e amigos
AGRADECIMENTOS
ii
Inicialmente agradeço ao Programa de Pós Graduação em Geodinâmica e Geofísica
(PPGG) pela oportunidade de contribuir com as geociências e fazer parte desse seleto grupo
de pesquisadores. Em seguida, agradeço a CAPES pela concessão da bolsa, pois sem ela não
teria como desenvolver esse trabalho, e também ao GGEMMA coordenado pela professora
Dra. Helenice Vital, por disponibilizar todos os equipamentos para as pesquisas
desenvolvidas. Agradeço ainda a todos os projetos que de alguma forma participaram, seja
por meio de equipamentos ou quaisquer outros recursos, em especial ao Projeto CNPq nº
462448/2014-2, de título GeoHabitat e Dinâmica Morfo-Sedimentar do Vale Inciso Estuarino
do Rio Potengi, RN, coordenado por Moab Praxedes Gomes.
O agradecimento mais especial vai para minha família: meu pai Julio, minha mãe
Almiranda, minha irmã Alline, meu irmão Allan e minha noiva Iasmim. Pois somente com o
apoio e incentivo deles, que conseguir concluir mais uma etapa da minha vida. Agradeço a
eles, pois nos momentos de stress, felicidades, doenças e tristezas, foram quem suportaram a
barra durante esses dois anos e meio.
Agradeço ainda ao professor Dr. Moab Praxedes Gomes por me aceitar como
orientando e contribuir com todas as orientações possíveis, conselhos e respostas, quando
precisei de ensinamentos. Peço desculpa se falhei em alguma(s) dela(s), contudo me coloco a
disposição para sempre ajudar e contribuir com os trabalhos e atividades futuras, pois com
essa orientação, você me ajuda a alcançar a profissão que tanto desejo: Ser PROFESSOR.
Agradeço também a Dra. Simone Nunes por me aceitar inicialmente como aluno de
mestrado.
Fica minha gratidão mais que especial a todos os meus amigos do PPGG, GGEMMA
e da vida por fornecerem apoio técnico, cientifico, e suporte motivacional em momentos de
incerteza.
E por fim, muito obrigado a todos que de alguma forma ajudou a concluir mais essa
etapa da minha vida. Sempre vou me colocar a disposição pra ajudar a todos vocês!
SUMÁRIO
iii
Dedicatória________________________________________________________________ i
Agradecimentos____________________________________________________________ii
Sumário__________________________________________________________________iii
Lista de Figuras e Tabelas____________________________________________________v
Resumo__________________________________________________________________vii
Abstract_________________________________________________________________viii
1. INTRODUÇÃO
1.1. Relevância de estuários ...................................................................................................... 10
1.2. Problemas ambientais gerais .............................................................................................. 10
1.3. Problemas que o Potengi já sofreu ..................................................................................... 10
1.4. Objetivos ............................................................................................................................. 11
1.5. Geologia local...................................................................................................................... 11
1.6. Clima................................................................................................................................... 13
1.7. Conceitos de estuários ........................................................................................................ 13
1.8. Estuários tropicais .............................................................................................................. 16
1.9. Estuário do Rio Potengi ...................................................................................................... 17
2. METODOLOGIA
2.1. Batimetria ........................................................................................................................... 20
2.1.1. Aquisição ..................................................................................................................... 20
2.1.2. Processamento .............................................................................................................. 21
2.2. Sedimentologia.................................................................................................................... 22
2.2.1. Aquisição ..................................................................................................................... 22
2.2.2. Tratamento das amostras ............................................................................................... 23
2.2.3. Processamento e interpretação dos dados ...................................................................... 25
2.2.4. Dados pretéritos ............................................................................................................ 27
2.3. Salinidade e temperatura ................................................................................................... 27
3. RESULTADOS
3.1. Morfologia .......................................................................................................................... 30
3.1.1. Batimetria geral e formas de fundo................................................................................ 30
a. 2015 ................................................................................................................................. 30
b. 2004 ................................................................................................................................. 32
SUMÁRIO
iv
3.2. Sedimentologia de 2016 ...................................................................................................... 33
3.2.1. Diâmetro Médio do Grão .............................................................................................. 33
3.2.2. Composição .................................................................................................................. 36
a. Teor de Carbonato (CaCO3) ............................................................................................. 36
b. Teor de Matéria Orgânica (MO)........................................................................................ 38
3.2.3. Parâmetros estatísticos .................................................................................................. 39
a. Assimetria ........................................................................................................................ 39
b. Selecionamento ................................................................................................................ 39
c. Curtose ............................................................................................................................. 40
3.2.4. Fácies ........................................................................................................................... 47
3.2.5. Diagrama de Ashley/Flemming ..................................................................................... 49
3.3. Sedimentologia de 2003 e 2004 ........................................................................................... 49
3.4. Parâmetros Físicos ............................................................................................................. 52
3.5. Mudanças entre 2004 e 2015 .............................................................................................. 55
4. DISCUSSÕES
4.1. Mudanças Sedimentares..................................................................................................... 60
4.2. Conclusões .......................................................................................................................... 61
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFIACAS
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
v
Fig. 1.1: Localização da área de estudo. ............................................................................................ 11
Fig. 1.2: Contexto geológico local. (Modificado de Bezerra et. al., 2001) ........................................... 12
Fig. 1.3: Modelo proposto por: Dalrymple et al. (1992), que delimitava o estuário conforme influência
dos processos fluviais ou marinhos .................................................................................................. 14
Fig. 1.4: Zonas de sedimentação estuarina (Modificado de Kulm & Byrne, 1967). ............................. 15
Fig. 1.5: Distribuição de tipo de energia e elementos morfológicos em estuários dominados por maré.
(Modificado de Boyd et al., 2006) .................................................................................................... 16
Fig. 2.1: Dados batimétricos levantados em 2004 por meio de malha de pontos. ............................. 20
Fig. 2.2: Dados batimétricos levantados em 2015 por meio de curvas de nível intervaladas em 1
metro............................................................................................................................................... 21
Fig. 2.3: Modelos Digitais de Superfícies (MDE) e perfis batimétricos gerados no ArcGIS .................. 22
Fig. 2.4: Coleta de dados sedimentológicos. A: Embarcação Spirit of Noronha; B: Funcionamento da
draga do tipo van veen ..................................................................................................................... 22
Fig. 2.5: Local de coleta das amostras. .............................................................................................. 23
Fig. 2.6: Metodologia empregada na análise granulomérica. A: Jogo de balanças utilizadas; B:
Acondicionamento das frações granulométricas. ............................................................................. 24
Fig. 2.7: Procedimentos para as análises de CaCO3 e MO. A: Reação do HCl comprovada pela
liberação de CO2; B: Mufla usada para aumento de temperatura. ................................................... 25
Fig. 2.8: Relatório estatístico obtido pelo SAG. ................................................................................. 26
Fig. 2.9: Módulo do ArcGIS usado para interpolação dos dados e criação dos mapas........................ 27
Fig. 2.10: Filtragem dos dados de salinidade e temperatura coletados pelo CTD............................... 28
Fig. 3.1: Talude criado, como consequencia da dragagem............................................................. 30
Fig. 3.2: Dunas subaquáticas muito grandes assimétricas na região não dragada.............................. 31
Fig. 3.3: Dunas subaquáticas médias assimétricas no início da zona dragada .................................... 31
Fig. 3.4: Dunas subaquáticas grandes assimétricas e simétricas próximos a desembocadura ............ 32
Fig. 3.5: Bloco diagrama do fundo estuarino, onde a margem côncava apresenta as maiores
profundidades. ................................................................................................................................ 32
Fig. 3.6: Textura dos sedimentos na desembocadura do estuário ..................................................... 33
Fig. 3.7: Textura dos sedimentos na gamboa Jaguaribe .................................................................... 34
Fig. 3.8: Textura dos sedimentos na porção central do estuário ....................................................... 35
Fig. 3.9: Textura dos sedimentos na porção mais interna do estuário ............................................... 35
Fig. 3.10: Percentual de CaCO3 na desembocadura do estuário ........................................................ 36
Fig. 3.11: Percentual de CaCO3 na gamboa Jaguaribe ...................................................................... 37
Fig. 3.12: Percentual de CaCO3 na porção mais central e interna do estuário ................................... 37
Fig. 3.13:Percentual de MO na desembocadura do estuário e na gamboa Jaguaribe ........................ 38
Fig. 3.14: Percentual de MO na porção central do estuário .............................................................. 38
Fig. 3.15: Distribuição da assimetria (Φ) ao longo do estuário .......................................................... 39
Fig. 3.16: Distribuição do selecionamento (Φ) ao longo do estuário ................................................. 40
Fig. 3.17: Distribuição da curtose (Φ) ao longo do estuário............................................................... 41
Fig. 3.18: Setorização do estuário, de acordo com os parâmetros estatísticos. ................................. 42
Fig. 3.19: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 1 .......... 43
Fig. 3.20: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 2 .......... 44
Fig. 3.21: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 3 .......... 45
Fig. 3.22: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 4 .......... 46
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
vi
Fig. 3.23: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 5 .......... 47
Fig. 3.24: Classificação faciológica do estuário, baseado em Dias (1996) ........................................... 48
Fig. 3.25: Plotagem das ocorrencias de dunas subaquáticas, por meio da relação de Flemming,
indicando boas condições para formação das mesmas ..................................................................... 49
Fig. 3.26: Distribuição granulométrica para o estuário em 2003. ...................................................... 50
Fig. 3.27: Distribuição do percentual de CaCO3 para o estuário em 2004. ......................................... 51
Fig. 3.28: Distribuição do percentual de MO para o estuário em 2004. ............................................. 52
Fig. 3.29: Relação entre a profundidade, salinidade e temperatura indicando a existência de duas
massas de águas distintas ................................................................................................................ 53
Fig. 3.30: Cunha salina penetrando através do fundo estuarino, devido ela ser uma massa de água
mais densa e fria .............................................................................................................................. 54
Fig. 3.31: Comparativo sedimentológico (granulometria, CaCO3, MO e Fácies de Folk entre os anos de
2003/2004 e 2016. ........................................................................................................................... 56
Fig. 3.32: Comparativo das mudanças da profundidade do canal, desde a zona dragada até a
desembocadura. .............................................................................................................................. 57
Fig. 3.33: Mudança da classificação das dunas e profundidades, mesmo nas porções não dragadas. 58
Tab. 3.1: Agrupamento das fácies sedimentares conforme semelhanças teturais e de composicção 48
RESUMO
vii
O estuário do Rio Potengi tem sofrido influências antrópicas ao longo das últimas décadas
que afetaram a distribuição dos sedimentos e feições de fundo. Modificações nos padrões de
sedimentação podem resultar na destruição de habitats, distúrbios nos processos físico-
químicos, alteração na concentração de sedimentos em suspensão e eutrofização da água, bem
como o desequilíbrio da dinâmica sedimentar do estuarino. Este trabalho visa compreender
como os sedimentos estuarinos se redistribuem ao longo de décadas e as quais fatores
controlam a dinâmica sedimentar no estuário do Rio Potengi. Para compreender essas
mudanças foram utilizados dados sedimentológicos e batimétricos do estuário coletados entre
os anos de 2003 a 2015 cobrindo eventos significativos de inundação (2008), dragagem
(2010) e a instalação de efluente de estação de tratamento de esgoto (2010). Os dados
sedimentológicos mais recentes mostram a existência de 10 classes faciológicas, sendo as
fácies siliciclásticas predominantes ao longo do canal principal e as fácies carbonáticas nos
canais de maré, diferentemente da distribuição dos sedimentos em 2003 que apresentava
fácies siliciclásticas para todo o estuário. As principais diferenças estão na diminuição da
granulometria do canal principal, representando pela mudança de areia média para areia fina,
aumento da granulometria nos canais de maré, aumento do teor de matéria orgânica (MO) em
todo o estuário em níveis superiores a 3,0%, redução do teor de Carbonato de cálcio (CaCO3)
na desembocadura do canal do Baldo e um aumento de CaCO3 nos canais de marés. A
variação batimétrica no estuário entre os anos de 2004 e 2014 dá-se principalmente devido a
dragagem realizada em 2010, com o aprofundamento do canal com diferenças de até 3m e
aumento da declividade nas bordas do canal (de 7,5º para 22º). As mudanças na morfologia
do canal após a dragagem evidenciam o retrabalhamento dos sedimentos in situ, e ajustes no
perfil do rio em relação a áreas não dragadas. A circulação do estuário é fortemente
controlada pelos ciclos de maré que afetam distribuição das formas de fundo e dos sedimentos
superficiais recentes. A comparação entre os dados indica maior influência marinha na
introdução de sedimentos carbonáticos no interior do estuário e a fraca competência para
exportação de sedimentos fluviais e recomposição pós-dragagem a curto prazo.
Palavras chaves: Estuário, Dragagem, Impactos, Sedimentologia, Batimetria
ABSTRACT
viii
The potengi estuary has undergone anthropic influences in the last decades, where these
processes affected sediment distribution and bedforms. Changes in sedimentation patterns
may result in habitat destruction, disturbances in physicochemical processes, changes in
suspended sediment concentration, water eutrophication, and instability of estuarine
sedimentary dynamics. This work aims to understand how estuarine sediments spread over
decades and which factors control sedimentary dynamics in the Potengi estuary. To
understand these changes, sedimentological and bathymetric data of the estuary were
collected between 2003 and 2015 covering significant events such as: flooding, dredging and
sewage treatment station. The recent sedimentological data show the existence of 10
faciological classes, with predominant siliciclastic facies along the main channel and the
carbonate facies in the tidal channels, differently of the distribution sediments in 2003 that
showed siliciclastic facies for the entire estuary. The main differences are granulometry
reduction of the principal channel, representing a change from medium sand to fine sand,
increase particle size in tidal channels, increase organic matter content throughout the estuary
at levels greater than 3.0%, reduction the content calcium carbonate at the mouth of the Baldo
channel and an increase of CaCO3 in the tidal channels. The bathymetric variation in the
estuary between 2004 and 2014 is mainly due to the dredging carried out in 2010, with results
the deepening of the channel with differences from up to 3m and increasing slope at the edges
of the channel (7.5º - 22º). Changes in channel morphology after dredging show the
reworking sediments in situ and adjustments in the river profile in relation to degraded areas.
The estuary circulation is strongly controlled by tidal cycles affecting the bottom forms
distribution and recent surface sediments. The comparison between data indicates a major
marine influence in the carbonate sediments introduction among the estuary and the weak
competence to export fluvial sediments and post-dredging in the short term.
Keywords: Estuary, Dredging, Impacts, Sedimentology, Bathymetry
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
9
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
10
1.1.Relevância de estuários
Os estuários são ambientes da região costeira de extrema importância no crescimento
urbano e econômico. Sete das dez maiores metrópoles do mundo, como Nova York, Tóquio
Londres, Shangai, Buenos Aires, Osaka e Los Angeles, estão localizadas em regiões
estuarinas (Cunha, 2004). No Brasil, os estuários e baías, foram determinantes para o
desenvolvimento dos primeiros centros populacionais no Brasil a partir do desenvolvimento
de atividades portuárias e marítimas. Dentre as principais atividades desenvolvidas nas
regiões estuarinas podem-se citar as carciniculturas, as salinas, as pescas artesanais e as
atividades portuárias.
1.2. Problemas ambientais gerais
Por se tratar de uma região de extrema sensibilidade ambiental, os estuários têm
sofrido com o crescimento acelerado e desorganizado (Soares, 2010; Lajaunie-Salla et. al.,
2017; Deycard et. al., 2017; Matcher et. al., 2018). Com diversos ecossistemas associados,
como manguezais e restingas, eles também funcionam como “berço do mar” por ser um local
que muitos organismos utilizam como procriação. A destruição desses biomas para ocupações
irregulares podem causar grandes impactos tanto diretamente nas áreas modificadas, quanto
nas porções mais afastadas, como a plataforma continental, praias e outras regiões.
1.3. Problemas que o Potengi já sofreu
O histórico de poluição do Rio Potengi está associado diretamente com o crescimento
demográfico da cidade. Entretanto, pode se dar um foco nos últimos 60 anos para a
intensificação da poluição, uma vez que houve um crescimento mercantil e industrial nesse
período (Texeira 2015). Atrelado a isso, os esgotos da cidade que sempre eram destinados
aos canais secundários que ligam ao rio Potengi, se intensificaram com a instalação das
indústrias nos parques industriais localizados nos municípios adjacentes a Natal. Logo, o
estuário começou gradativamente a acumular os esgotos da cidade proveniente de ligações
clandestinas das residências próximas aos canais que alimentam o rio, além do despejo
irregular dos resíduos industriais não tratados.
Um grande avanço na solução dessa problemática foi feito em 2010, onde foi instalada
uma estação de tratamento moderna próximo ao canal do Baldo. O objetivo do funcionamento
dessa estrutura é promover o tratamento do esgoto residencial que o município de Natal
produz. Essas obras fazem parte do projeto “Natal 100% saneada” desenvolvido pelo governo
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
11
do estado do Rio Grande do Norte. Paralelamente a isso, foi realizada uma dragagem em 2010
pela CODERN com o intuito de aumentar as profundidades do canal de navegação do rio
Potengi para 15 metros a partir das proximidades do porto de Natal até o quebra-mar instalado
na desembocadura do rio.
1.4. Objetivos
O objetivo principal deste trabalho é compreender as mudanças sedimentológicas que
o estuário sofreu num intervalo aproximado de 10 anos (entre 2003 e 2016) e qual sua relação
com a dragagem iniciada em 2010 pela CODERN. Para isso, foi determinante como objetivos
secundários: Identificar a influência dos processos fluviais e marinhos; Verificar possíveis
focos de poluição; E avaliar quais impactos que a dragagem causou ao estuário.
1.5. Geologia local
A área de estudo está inserida na bacia Pernambuco-Paraíba, sub-bacia de Natal, mais
especificamente no estuário do Rio Potengi (Fig. 1.1). Localmente a área foi limitada entre a
Ponte de Igapó e a Ponte Newton Navarro, tendo como coordenadas limitantes Lat: -
5.752000° ; Lon: -35.246450° e Lat: -5.791583° ; Lon: -35.199583°.
Fig. 1.1: Localização da área de estudo.
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
12
Nesse contexto, Córdoba et.al. (2007) define a geologia local como um conjunto de
rochas de idade Cenozóica repousando sobre as rochas de idade Cretácea, que por sua vez
repousa sobre as rochas pré-cambreanas do embasamento cristalino. Na área, afloram rochas
do Neógeno-Quaternário, representadas pela formação Barreiras, bem como rochas e
sedimentos inconsolidados do Pleisto-Holoceno. Essa sequencia sedimentar encontra-se
encaixada no gráben Jundiaí (Fig. 1.2), sendo este limitado pela Falha Rio Jundiaí de direção
NE. A Falha Rio Jundiaí pertence ao conjunto de falhas formadas no fim do pleistoceno, e
está condicionada ao sistema de tensões atuantes (extensão em N-S e compressão em E-W),
que modela a costa do Rio Grande do Norte e controla a sedimentação (Bezerra et al. (2001),
Nogueira et al. (2010) e Bezerra et al. (2014))
Fig. 1.2: Contexto geológico local. (Modificado de Bezerra et. al., 2001)
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
13
1.6. Clima
Do ponto de vista climático, a região Nordeste do Brasil é considerada semi-árida por
apresentar substanciais variações temporais e espaciais da precipitação pluviométrica e
elevadas temperaturas ao longo do ano (Azevedo et al., 1998).
O clima do município de Natal/RN é tropical chuvoso quente, com verão seco
(IDEMA, 2008). De acordo com os dados do INMET, coletados a partir da estação
meteorológica de Natal/RN, a temperatura média dos últimos 10 anos é de aproximadamente
27 °C.
1.7. Conceitos de estuários
Os estuários são ambientes comuns nas interfaces terra – mar em todo o planeta.
Como é um ambiente associado com processos sedimentares marinhos e continentais, eles
recebem diversas formas de classificações, que por sua vez são baseadas em modelos que
usam como controlador as atuações de ondas, marés e rios. Os primeiros trabalhos com
estuários foram devido à importância do mesmo para a construção de portos (Preddy, 1954;
Hughes, 1958; Oomkens and Terwindt, 1960). Os modelos feitos para os estuários no fim do
século XIX foram elaborados de acordo com os padrões de circulação das águas e da
dinâmica de sedimentos. Estes modelos que se limitavam apenas nesses padrões ficaram
estáticos, ou seja, sem avanço nos estudos até a década de 1960. A partir daí ate o presente, os
estudos foram intensificados o que permitiu o desenvolvimento de modelos integrados com
mais. Dentre esses estudos, destaca-se a identificação dos elementos geomorfológicos de um
estuário nos estudos de Russell (1967), Steers (1967) e Jennings & Bird (1967); e os cálculos
das taxas de transporte e acumulação de sedimentos visto por exemplo nos estudos de Postma
(1967) e Rusnak (1967). Por fim, na década de 1990 os modelos atualizados começaram a ser
publicados como, por exemplo, Dalrymple et al. (1992), que delimitava o estuário conforme
influência dos processos fluviais ou marinhos, divergindo dos modelos tradicionais que
levavam em consideração apenas a salinidade. Em seu trabalho ele também divide o estuário
em três partes: uma zona mais externa dominada por processos marinhos; outra zona central
onde há um equilíbrio dos processos marinhos e fluviais; e uma zona mais interna onde
dominava as forças fluviais (Fig. 1.3).
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
14
Fig. 1.3: Modelo proposto por: Dalrymple et al. (1992), que delimitava o estuário conforme influência dos
processos fluviais ou marinhos
Boyd et. al. (2006) define que o preenchimento sedimentar junto aos estuários está
diretamente associado com a classificação que o mesmo possui, ou seja, quando dominados
por ondas ou maré. Estuários dominados por ondas possuem uma divisão interna bem
chamada de subdivisão sedimentar tripartida (Kulm & Byrne, 1967 apud Boyd et al., 2006)
(Fig. 1.4). Essa divisão compreende uma porção mais externa onde ocorre a predominância de
processos marinhos de alta energia, representado por sedimentos arenosos, por vezes
cascalhosos. Na porção central há um equilíbrio das forças fluviais e marinhas, tornando a
região mais calma do ambiente estuarino e consequentemente depositando sedimentos mais
finos, ou seja, silte e argila. Por fim na porção interna, predomina a deposição fluvial de alta
energia, sendo representadas por areias fluviais.
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
15
Fig. 1.4: Zonas de sedimentação estuarina (Modificado de Kulm & Byrne, 1967).
Nos estuários dominados por maré, os processos deposicionais sempre são
caracterizados por não possuírem uma zona de baixa energia. As barras longitudinais na boca
do estuário amortecem as forças das ondas dissipando a energia, fazendo com que a energia
proveniente das marés sejam responsáveis pela deposição sedimentar. Rosseti (2008) entende
que os estuários dominados por maré formam-se, normalmente, em regimes dominados por
macromaré. Nesse tipo de estuário é comum uma forma geométrica afunilada e que os
sedimentos mais finos estejam bordejando o canal e associados a manguezais (Fig. 1.5).
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
16
.
Fig. 1.5: Distribuição de tipo de energia e elementos morfológicos em estuários dominados por maré.
(Modificado de Boyd et al., 2006)
1.8. Estuários tropicais
Muitos estuários tropicais ao longo do mundo têm sido estudados, com o intuito de
identificar impactos e mudanças ambientais causados por dragagens. Du Four e Van Lancker
(2008) analisaram os impactos causados pelas descargas de sedimentos na plataforma belga.
Eles descobriram mudanças nos padrões de sedimentação, turbidez da água e mudanças na
profundidade de ocorrência de formas de fundo no Br & W Scheur 1 (depocentro do material
dragado) após a dragagem. Dentre essas mudanças, pode-se destacar a existência de dunas
muito grandes, na ordem de 100 metros de comprimento, que foram substituídas por dunas
médias da ordem de 10 metros de comprimento. Manap and Voulvoulis (2016) mostrou os
impactos no estuário de Perak na Malásia. Nesse local, a dragagem aumentou os índices de
sólidos dissolvidos na água e a quantidade de elementos químicos. Essas mudanças foram
observadas tanto na área de dragagem quanto nas proximidades.
A maioria dos trabalhos relacionados a estuários no Brasil está relacionada com a
indústria do petróleo por serem ambientes altamente sensíveis ao derramamento de óleo
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
17
(Lima e Vital, 2006; Vital et. al., 2010; Schwarzer et. al., 2006; Gomes et. al., 2015; Nogueira
et. al., 2010).
Contudo, alguns trabalhos são voltados para taxas de sedimentação e mudanças
significativas no nível relativo do mar. Dentre esses trabalhos, Behling et. al. (2001) propõe
uma queda relativa no mar durante o Holoceno para o estuário de Bragança, com base nas
mudanças sedimentológicas vistas em furos de sondagem. Rossetti & Góes (2008)
propuseram um nível relativo do mar mais elevado para o estuário de Breves durante o
Holoceno, onde foi identificado paleocanais associados e mudanças nas características dos
sedimentos. Sanders et. al. (2010, 2012) conseguiu calcular taxas de sedimentação nos
últimos 100 anos nos estuários associados às baías de Guaratuba, Laranjeiras e Cananeia, por
meio de datações em matéria orgânica contidas em testemunhos. Rosseti (2005) seccionou o
estuário relacionado à sub-bacia de Cametá em quatro setores, com base nos dados
sedimentológicos e icnológicos. Um complexo de canais, um delta de maré, uma planície
lodosa e uma lagoa estuarina. Lessa et. al. (1998) trabalharam no estuário da Baía de
Paranaguá, identificando as zonas deposicionais ao longo do mesmo. Eles identificaram uma
divisão em três setores bem definidas, típico de estuários dominado por ondas (areias fluviais
à montante, lama na porção central e areias marinhas à jusante) e também os limites de
inundações e ravinamentos ocasionado por correntes de maré.
1.9. Estuário do Rio Potengi
Com relação ao estuário do Rio Pogengi, alguns estudos foram desenvolvidos para a
caracterização do mesmo, embora ainda exista uma carência de dados que identifique e
explique as mudanças que o estuário sofre. Frazão (2003) mapeou o fundo do estuário
utilizando dados geológicos e geofísicos. Em seu trabalho foi possível atualizar a carta
batimétrica do rio Potengi, e identificar padrões nas formas de fundo do estuário, além de
elaborar mapas faciológicos com base na coleta de sedimentos de fundo, o que levou a
conclusão de que o estuário é dominado por marés, onde as barras arenosas, junto com as
beachrocks próximas à desembocadura do rio amortecem a energia das ondas. Fernandes e
Petta (2008) mapearam todo o estuário com imagens de alta resolução (IKONOS II)
identificando áreas que deveriam ser preservadas, conservadas e de uso e ocupação. Queiroz
(2011) encontra hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nos sedimentos de fundo, o que
enfatiza a poluição no rio Potengi. Carrascoza (2011) identificou também indícios de
contaminantes ao identificar hidrocarbonetos alifáticos nos sedimentos de fundo do canal.
[SANTOS, A. B.] 1- INTRODUÇÃO
18
Rocha e Vital (2015) integraram dados batimétricos, ultra-sonograficos e sedimentológicos
para detalhar o substrato do estuário do rio Potengi. Logo foi possível caracterizar as
condições hidráulicas que a área sofre, a partir de dunas 2D e 3D. Boski et. al. (2015) calculou
uma taxa de aumento do nível do mar em 6,1 mm/ano entre 8300 e 700 anos cal. BP, a partir
de dados sedimentológicos coletados por sondagens ao longo do estuário onde foi analisado
os parâmetros granulométricos, e de composição, bem como datações em foraminíferos e
interpretações de sessões deposicionais.
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
20
2.1.Batimetria
2.1.1. Aquisição
Os dados foram cedidos pelo GGEMMA em forma de pontos para o levantamento de
2004 e curvas de nível intervaladas em 1 metro para o levantamento de 2015.
Os dados batimétricos de 2004 foram obtidos utilizando-se um ecobatímetro da Odom
Hydrographic Systems modelo HYDROTRAC operando na freqüência de 200 kHz, com
resolução de 0,01 m, de modo que foram adquiridos 530 perfis transversais ao canal,
espaçados a 10 metros, bem como 6 perfis longitudinais iniciado na ponte de Igapó e
finalizado após a ponte Newton Navarro. Ao total, foram coletados 138.443 pontos em uma
malha de 2x10 metros por uma área de 2,33 km² que foram interpolados pelo método de
mínima curvatura (Fig. 2.1). Já os dados batimétricos de 2015 foram obtidos utilizando-se
uma sistema de sonar de varredura lateral interferométrico modelo 4600 Edgetech, operando
na frequência de 540 kHz, aplicada a um varredura de 7 vezes a profundidade da água. O
levantamento compreendeu uma área de 1,03 km² (Fig. 2.2). Os dados foram filtrados
utilizando o software Hypack 2014 e interpolados para geração de mapas pelo método de
mínima curvatura (malha de 1,0 m) utilizando o sofrware ArcGis 10.5.
Fig. 2.1: Dados batimétricos levantados em 2004 por meio de malha de pontos.
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
21
Fig. 2.2: Dados batimétricos levantados em 2015 por meio de curvas de nível intervaladas em 1 metro.
2.1.2. Processamento
Os dados foram processados no módulo 3D Analyst do ArcGIS, e interpolados pelo
método de Triangulated Irregular Network (TIN) para criação dos Modelos Digitais de
Superfície (MDS) e perfis batimétricos (Fig. 2.3).
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
22
Fig. 2.3: Modelos Digitais de Superfícies (MDE) e perfis batimétricos gerados no ArcGIS
2.2.Sedimentologia
2.2.1. Aquisição
O desenvolvimento das atividades contou com a realização de uma campanha para
coleta das amostras de fundo. O levantamento foi feito no dia 04/03/2016 através da
embarcação Spirit of Noronha, onde foram coletadas 31 amostras do fundo estuarino através
do amostrador de fundo do tipo van veen (Fig. 2.4) em 31 locais previamente distribuídos ao
longo do estuário (Fig. 2.5).
Fig. 2.4: Coleta de dados sedimentológicos. A: Embarcação Spirit of Noronha; B: Funcionamento da
draga do tipo van veen
2004 2015
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
23
Fig. 2.5: Local de coleta das amostras.
2.2.2. Tratamento das amostras
Os sedimentos de fundo coletados foram levados inicialmente em beckers para o
processo de lavagem que consta em lavar a amostra para retirada do excesso de sal, uma vez
que o mesmo atrapalha na secagem. Para garantir que a totalidade de sal seja retirada, esse
processo foi repetido três vezes, onde a água rica em íons de Na e Cl fora trocada com o
auxilio de uma mangueira. Em seguida as amostras foram secadas em estufa a uma
temperatura de 40°C e separadas em porções de 100 gramas para análise granulométrica, 10
gramas para teor de matéria orgânica (MO) e 10 gramas para teor de carbonato de cálcio
(CaCO3). Vale ressaltar aqui que a temperatura do secamento deve ser inferior a 40° C para
que não haja modificações nos argilo-minerais sensíveis a altas temperaturas, evitando assim
a destruição da matéria orgânica, o endurecimento do material e o enfraquecimento dos
sedimentos carbonáticos (Lima et. al., 2002). Já cxom os sedimentos secos, as amostras são
quarteadas e pesadas em beckers de vidro na balança de alta precisão com a obtenção de
aproximadamente 100g (para a análise granulométrica) de amostra [PiG], submetidas em
seguida a um pendeiramento via umida para retirada da fração argilosa. Após o peneiramento
úmido e com a amostra já seca, ela é pesada novamente [PG] e em seguida é levada ao
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
24
peneiramento gravitacional por agitação. O jogo de peneiras utilizados corresponde a 8
peneiras nas frações 8,00 mm; 4,00 mm; 2,00 mm; 1,0 mm; 0,500 mm; 0,250 mm; 0,125 mm
e 0,063 mm (Fig. 2.6). O Cálculo da fração argilosa (>0,063 mm) é realizado através da soma
da fração que passar pela peneira de 0,063 mm no agitador mecânico com a diferença entre
[PG] e [PiG]. As frações retidas em cada peneira são pesadas e acondicinadas em sacos
devidamente etiquetados.
Fig. 2.6: Metodologia empregada na análise granulomérica. A: Jogo de balanças utilizadas; B:
Acondicionamento das frações granulométricas.
Par a análise de CaCO3 a fração separada (≅ 10 gramas [PiC]) é submetida ao ataque
de HCl a 10%, onde o CaCO3 reage com o HCl, produzindo CO2(g), H2O(l) e CaCl2(aq).
Após o reagente não provocar mais a liberação de CO2 (Fig. 2.7 a), a amostra é lavada e
secada novamente, para a pesagem final [PC], onde o valor de CaCO3 é dado pela diferença
entre [PiC] e [PC]. Já para a análise da quantidade de MO a fração separada (≅ 10 gramas
[PiM]) é levada para a Mufla (Fig. 2.7 b), que se trata de um equipamento cujo se pode elevar
a temperatura até 1000°C. O objetivo deste procedimento é elevar a temperatura a um grau
que seja o suficiente para obliterar a matéria orgânica e volatiza-la (aproximadamente 600°C).
Após o encerramento desse processo, a amostra é novamente pesada [PM], onde o valor de
MO é dado pela diferença entre [PiM] e [PM].
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
25
Fig. 2.7: Procedimentos para as análises de CaCO3 e MO. A: Reação do HCl comprovada pela liberação
de CO2; B: Mufla usada para aumento de temperatura.
2.2.3. Processamento e interpretação dos dados
Os dados então foram organizados em uma planilha e inseridos no software de
processamento denominado SAG (Sistema de Análise Granulométrica) desenvolvido pelo
Lagemar/UFF (Fig. 2.8). Esse software integra os dados de granulometria, teor de CaCo3 e
MO das planilhas para gerar parâmetros estatísticos das amostras de sedimentos e classifica-
las com relação as fácies sedimentares conforme Classificação de Dias (1996) e Folk (1974),
onde o primeiro utiliza os componentes químicos e físicos na caracterização do fácies e o
segundo apenas os parâmetros granulométricos.
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
26
Fig. 2.8: Relatório estatístico obtido pelo SAG.
Os parâmetros estatísticos da análise granulométrica (diâmetro médio, assimetria,
curtose e desvio padrão), refletem os processos de transporte e deposição, tornando-se
fundamentais para identificar as condições da dinâmica do ambiente.
O diâmetro médio de uma amostra sedimentológica indica a predominância de uma
faixa granulométrica, sendo esse parâmetro, o principal para a classificação de Folk (1974).
A assimetria de um sedimento indica a intensidade de afastamento do diâmetro médio da
mediana e está diretamente relacionada com o sentido do fluxo (Friedman, 1961; Duane,
1964; Martins, 1965 e Friedman, 1967). O parâmetro de curtose está relacionado à ação dos
agentes geológicos (Krumbein & Pettijohn, 1938), identificando a tendência dos sedimentos
em se depositar ou seguir transporte (Ponçano, 1986). O grau de selecionamento indica a
maturidade textural do sedimento e está relacionado ao retrabalhamento dos depósitos,
refletindo assim, as variações de fluxo, tais como velocidade e turbulência.
Os mapas foram confeccionados através da inserção dos dados em um SIG por meio
do software ArcGIS 10.5 seguido da interpolação dos mesmos pelo método IDW a partir do
módulo Geostatistical Analyst (Fig. 2.9), onde fora utilizados os valores de otimização
indicado pela própria plataforma.
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
27
Fig. 2.9: Módulo do ArcGIS usado para interpolação dos dados e criação dos mapas.
2.2.4. Dados pretéritos
Os dados pretéritos de sedimentologia foram cedidos pelo Laboratório de Geologia e
Geofísica Marinha e Meio Ambiente (GGEMMA) onde fora, compilados em um novo banco
de dados georreferenciado, vetorizados, agrupados em classes, e inseridos em um SIG. O
novo banco de dados agrupou dados de granulometria e fácies texturais de 2003 a partir do
trabalho de Frazão (2003), bem como dados de teores de CaCO3 e MO de a partir do trabalho
de Cunha (2004).
2.3. Salinidade e temperatura
A salinidade e a temperatura foram medidas por meio da CastAway-CTD
(Conductivity-Temperature-Depth) da marca SONTEK através de um perfil vertical realizado
em cada ponto de amostragem sedimentológica. O dado possui uma precisão de até 0,1 psu
pra salinidade e 0,05°C para a temperatura e teve os perfis gerados no software Excel, onde
foi feita uma filtragem para cinco momentos em cada perfil, considerando os dados oficiais a
partir da 1,0 metro de profundidade (Fig. 2.10).
[SANTOS, A. B.] 2- METODOLOGIA
28
Fig. 2.10: Filtragem dos dados de salinidade e temperatura coletados pelo CTD.
30
3.1.Morfologia
3.1.1. Batimetria geral e formas de fundo
a. 2015
Os dados batimétricos de 2015 mostram que as porções mais profundas do canal
encontram-se nas margens côncavas, sendo estes associados a processos erosivos decorrentes
do meandro. As margens convexas alojam as regiões mais rasas do canal, sendo associados a
processos deposicionais. Com isso, a morfologia do estuário pode ser dividida em 2 grupos:
Um conjunto de feições que caracterizam a forma do canal principal e um conjunto de feições
que caracterizam as margens do canal principal.
O canal principal é definido por uma calha plana que varia de 120 metros a 180 metros
de largura possuindo profundidades máximas que variam de 11,0 metros a 17,0 metros. Foi
possível constatar um batente através da mudança na profundidade do canal entre os pontos
P19 e P20, passando da cota batimétrica 11,0 para 15,0, sendo essa variação associada à
região de dragagem (Fig. 3.1).
Fig. 3.1: Talude criado, como consequencia da dragagem.
As dunas submersas encontradas foram classificadas de acordo com seu tamanho
ocorrendo sempre no canal principal, nas porções arenosas. As maiores dunas ocorrem na
porção central do estuário, antes do talude que marca o início da dragagem e são
caracterizadas por serem assimétricas com 2,0 metros de altura e 105 metros de comprimento
(Fig. 3.2). Essas dunas possuem crista com direção à desembocadura o que remete a uma
31
origem por fluxos fluviais e de correntes de vazante e foram classificadas como dunas muito
grandes por Ashley (1990).
Fig. 3.2: Dunas subaquáticas muito grandes assimétricas na região não dragada
Na região dragada ocorre as menores dunas, sendo caracterizadas por serem
assimétricas com 50 centímetros de altura e 10 metros de comprimento (Fig. 3.3). Essas dunas
possuem crista em direção a desembocadura, indicando que os processos fluviais e correntes
de vazantes mantém-se mesmo após a dragagem. Essas dunas foram classificadas como dunas
médias de acordo com Ashley (1990).
Fig. 3.3: Dunas subaquáticas médias assimétricas no início da zona dragada
Também foram identificadas dunas próximas à desembocadura do rio, sendo
caracterizadas por serem ora simétricas, ora assimétricas e possuírem 1,0 metro de altura e 30
metros de comprimento. As dunas assimétricas ocorrem nas porções mais próximas à
desembocadura e as suas cristas possuem direção ao estuário, indicando que os principais
fluxos deposicionais são correntes de enchentes e ondas (Fig. 3.4 a). Já as dunas simétricas
ocorrem próximas à amostra P29 e os fluxos deposicionais são uniformes, ou seja, sem
preferência para enchente ou vazante (Fig. 3.4 b).
32
Fig. 3.4: Dunas subaquáticas grandes assimétricas e simétricas próximos a desembocadura
As margens do canal são caracterizadas por apresentar cotas batimétricas inferiores a
11,0 metros, preenchendo desde a borda da calha do canal principal até as porções emersas.
São característicos dessas regiões os bancos lamosos e arenosos, sendo este último associado
às margens convexas. Foi possível calcular que a declividade da borda do canal é de
aproximadamente 22°
b. 2004
No levantamento de 2004 observa-se que maiores profundidades se encontram junto
às margens côncavas do estuário, enquanto que as margens convexas apresentam um
crescimento sedimentar por depósitos de barras em pontais (Fig. 3.5).
Fig. 3.5: Bloco diagrama do fundo estuarino, onde a margem côncava apresenta as maiores
profundidades.
33
O canal principal apresenta em média 170 metros de largura e profundidades entre 8 e 12
metros, onde pequenas depressões, entre 9 e 12 metros de profundidade, marcam o fundo do
canal. Já as margens do canal são definidas a partir das isóbatas menores que 4 metros,
associados a bancos arenosos (depósitos de barras em pontais) e planícies lamosas (acresção
dos manguezais), onde a declividade das margens, não passam de 7,5°.
3.2.Sedimentologia de 2016
A análise da sedimentologia identificou parâmetros de textura, composição, fácies e
parâmetros estatísticos diferenciados ao longo da área de estudo.
3.2.1. Diâmetro Médio do Grão
Na desembocadura predomina sedimentos com granulometria de areia média,
representadas pelas amostras P30 e P31. Essas amostras apresentaram mais de 50% de grãos
com tamanhos maiores que 0,25 mm (Fig. 3.6).
Fig. 3.6: Textura dos sedimentos na desembocadura do estuário
Já as amostras P28 e P29 foram classificadas como areias finas e muito finas, assim
como as amostras de P18 a P22. Nessa porção do estuário predominam sedimentos com
granulometria fina, sendo interceptados por uma incursão de areias medias associadas à
gamboa Jaguaribe, representadas pelas amostras de P23 a P27 (Fig. 3.7).
34
Fig. 3.7: Textura dos sedimentos na gamboa Jaguaribe
Na porção mais central do estuário, as amostras localizadas na margem sul do canal
(P08, P10, P13, P15, P16 e P17) apresentam composição de areia média (Fig. 3.8 a), enquanto
que as amostras localizadas na porção norte (P09, P11, P12 e P14) apresentam composição de
areias finas (Fig. 3.8 b).
35
Fig. 3.8: Textura dos sedimentos na porção central do estuário
Na porção mais interna do estuário há uma alternância da composição textural dos
sedimentos. As amostras P01, P02, P03 e P04 apresentaram texturas de areias médias,
enquanto que as amostras P05, P06 e P07 apresentaram textura variando de areia fina a muito
fina (Fig. 3.9).
Fig. 3.9: Textura dos sedimentos na porção mais interna do estuário
36
3.2.2. Composição
a. Teor de Carbonato (CaCO3)
O teor de CaCO3 encontrado dentro do estuário varia de 0,64% até 87,85%. Na
desembocadura do canal os percentuais de CaCO3 não ultrapassam 5,0% (P25 à P31, a
exceção da amostra P26) (Fig. 3.10).
Fig. 3.10: Percentual de CaCO3 na desembocadura do estuário
Na gamboa Jaguaribe os valores aproximados de CaCO3 chegam a 87,85%, tornando-
se a porção do estuário com os maiores percentuais (Fig. 3.11).
37
Fig. 3.11: Percentual de CaCO3 na gamboa Jaguaribe
Na porção mais central e interior do estuário os valores de CaCO3 se alternam em
áreas com percentuais inferiores a 15% e áreas com percentuais inferiores a 5,0%,
normalmente associados as amostras localizadas nas margens mais funda do canal principal
do estuário (Fig. 3.12a). A exceção ocorre na amostra P01 e P08 que apresenta valores de
CaCO3 que chegam a 35,0%, provavelmente associados ao desaguar de esgotos (Fig. 3.12b).
Fig. 3.12: Percentual de CaCO3 na porção mais central e interna do estuário
38
b. Teor de Matéria Orgânica (MO)
Os valores de MO são baixos ao longo do estuário, sendo na desembocadura e na
gamboa Jaguaribe (amostras P23, P24, P30 e P31) os percentuais mais baixos, não
ultrapassando 1,5% (Fig. 3.13).
Fig. 3.13:Percentual de MO na desembocadura do estuário e na gamboa Jaguaribe
Na porção central (amostras de P12 a P29, a exceção da amostra P14), os valores
variam de 1,5% a 3,5%, enquanto que na porção mais interna, as amostras apresentaram
valores maiores que 3,5%, chegando até a 22,88% (amostra P09) (Fig. 3.14 ).
Fig. 3.14: Percentual de MO na porção central do estuário
39
3.2.3. Parâmetros estatísticos
a. Assimetria
Os valores do parâmetro assimetria mostraram uma predominância por assimetrias
média (-0,1 Φ a 0,1 Φ) e assimetrias negativa (< -0,1 Φ). As regiões com assimetrias média
estão associados às porções do estuário com maiores granulometrias (desembocadura e
central), enquanto que as regiões com assimetrias negativa estão associados com as porções
do estuário com as porções do estuário com granulometrias finas e muito finas (Fig. 3.15).
Fig. 3.15: Distribuição da assimetria (Φ) ao longo do estuário
b. Selecionamento
O selecionamento das amostras mostrou um padrão deposicional para a
desembocadura (amostras P30 e P31) de pobremente selecionado, indicando assim que o local
sofre processos deposicionais distintos, sendo provavelmente ações de ondas, correntes de
40
maré e fluviais. Já as amostras localizadas entre P18 e P29 apresentaram um padrão de
selecionamento moderado, o que remete a preferência de um processo deposicional apenas,
interpretados aqui como a ação das correntes de maré apenas. As amostras situadas entre P08
e P17 apresentaram um padrão de pobremente selecionado, onde foi interpretado que há
processos fluviais e de correntes de maré. As amostras entre P05, P06 e P07 mostraram um
padrão de selecionamento moderado, enquanto que as amostras de P01 a P04 foram
classificadas como pobremente selecionados (Fig. 3.16).
Fig. 3.16: Distribuição do selecionamento (Φ) ao longo do estuário
c. Curtose
Nesse parâmetro foi identificado que a desembocadura do estuário (P27 a P31) possui
uma tendência mista de transporte e deposição enquanto que o restante do estuário predomina
os processos de transporte, a exceção das amostras P06, P08, P09 e P10 (Fig. 3.17).
41
Fig. 3.17: Distribuição da curtose (Φ) ao longo do estuário
Portanto, de acordo com os parâmetros estatísticos sedimentológicos das amostras, o
estuário foi dividido em cinco setores (Fig. 3.18).
42
Fig. 3.18: Setorização do estuário, de acordo com os parâmetros estatísticos.
O setor 1 do estuário corresponde a sedimentos com granulometria de areia média
litoclástica, pobremente selecionados, de assimetria positiva, com curtose platicúrtica,
provavelmente relacionados aos processos de correntes de enchentes e ondas (Fig. 3.19).
43
Fig. 3.19: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 1
Já o setor 2 do estuário corresponde a areias finas e muito finas, bem como lamas,
litoclásticas, moderadamente selecionados de assimetria negativa e curtose leptocúrtica,
sendo associados a processos deposicionais de baixa energia (depósitos de maré) (Fig. 3.20)
44
Fig. 3.20: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 2
O setor 3 corresponde a areias bioclásticas, moderadamente selecionados,
aproximadamente simétricos e de curtose leptocúrtica, onde foi interpretado como uma região
de influencia marinha biogênica de alta energia (Fig. 3.21).
45
Fig. 3.21: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 3
O setor 4 do estuário é composto a areias medias e grossas, litoclásticas, pobremente
selecionados de assimetria positiva e curtose leptocúrtica, o que correspode a uma região de
alta energia onde predomina os processos fluviais e de correntes de vazante (Fig. 3.22).
46
Fig. 3.22: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 4
O setor 5 do estuário é composto por areias médias, litoclásticas moderadamente e
pobremente selecionados de assimetria negativa e curtose leptocúrtica, com a presença de um
banco lamoso com alto teor de MO (Fig. 3.23).
47
Fig. 3.23: Diagramas e gráficos das relações entres os parâmetros estatísticos para o setor 5
3.2.4. Fácies
Na análise de fácies de Dias (1996), foram identificadas 10 classes faciológicas (Fig.
3.24) agrupadas em três grupos de fácies gerais (Tab. 3.1), expondo que o estuário sofre
processos marinhos e fluviais.
48
Fig. 3.24: Classificação faciológica do estuário, baseado em Dias (1996)
Tab. 3.1: Agrupamento das fácies sedimentares conforme semelhanças teturais e de composicção
Grupo Fácie sedimentar Local Descrição
1
Areia bioclástica grossa à mt. Grossa Gamboa Jaguaribe
e
Ponte Igapó
Fácie de sedimentação
bioclástica de granulometria
grossa e cascalhosa com
presença de conchas de bivalves e gastrópodas
Areia bioclástica fina à mt. Fina
Areia litobioclástica com cascalho
2
Areia litoclástica com grânulo
Canal principal Fácie siliciclástica composta
por sedimentos quartzozos de granulometria média e fina
Areia litoclástica com cascalho
Areia litoclástica grossa à mt. grossa e
Areia litoclástica média Leito mais profundo
Areia litoclástica fina à mt. fina
3
Marga arenosa Margens do canal e bancos
lamosos
Fácie siliciclástica composta
por sedimentos quartzozos de
granulometria fina e muito fina
Lama terrígena arenosa
49
3.2.5. Diagrama de Ashley/Flemming
Ao plotar os dados de comprimento de onda das dunas de cada setor no diagrama de
Flemming, foram identificados que nos setores 1 e 4 possuem dunas subaquosas do tipo muito
grande, enquanto que a região dragada (setor 2) apresenta dunas subaquosas do tipo (Fig.
3.25). Ressalta-se ainda que essas dunas são classificadas como 3D por apresentarem uma
crista sinuosa, e que a textura predominante é arenosa.
Fig. 3.25: Plotagem das ocorrencias de dunas subaquáticas, por meio da relação de Flemming, indicando
boas condições para formação das mesmas
3.3. Sedimentologia de 2003 e 2004
Os dados sedimentológicos de 2003 e 2004 mostram a predominância de areias ao
longo do canal e areias grossas na desembocadura enquanto que as fácies mais lamosas
ocorrem nas margens do canal e na gamboa Jaguaribe, provavelmente associados a uma
sedimentação oriunda dos manguezais (Fig. 3.26).
50
Fig. 3.26: Distribuição granulométrica para o estuário em 2003.
Com relação à composição o canal apresenta baixos valores de CaCO3 (< 10%), a
exceção da desembocadura do rio, e também no despejo do canal do baldo onde os valores
chegam a 56% (Fig. 3.27). Para o primeiro local, Cunha (2004) interpretou que o mesmo sofre
uma influência marinha, com sedimentação bioclástica, enquanto que para o segundo foi
interpretado como uma sedimentação proveniente dos esgotos da cidade de Natal.
51
Fig. 3.27: Distribuição do percentual de CaCO3 para o estuário em 2004.
Já a MO encontrada sugere valores inferiores a 2,0% ao longo do estuário, a exceção
da região próximo ao porto de Natal e ao canal do Baldo, onde os valores chegariam a 3,7%
(Fig. 3.28). Esses percentuais corroboram a ideia de que a MO encontrada estaria associada à
presença de esgotos e atividades portuárias.
52
Fig. 3.28: Distribuição do percentual de MO para o estuário em 2004.
3.4. Parâmetros Físicos
A salinidade ao longo da área estudada varia de 28,34 psu a 36,36 psu, indicando a
forte presença de massa de águas marinhas penetrando no estuário. Os dados também
mostram que existem duas massas de água atuantes dentro do estuário distintas: Uma com
salinidade maior e menor temperatura e maiores profundidades (massa de água marinha), e
outra com salinidade menor porem maior temperatura e menores profundidades (massa de
água fluvial) (Fig. 3.29).
53
Fig. 3.29: Relação entre a profundidade, salinidade e temperatura indicando a existência de duas massas
de águas distintas
54
Essa massa de água marinha possui menor densidade e penetra no estuário pelas
porções mais profunda, modificando assim, o padrão de circulação das águas. Na gamboa
Jaguaribe é possível identificar uma influência de água doce contribuindo nas mudanças do
padrão de circulação das águas (Fig. 3.30).
Fig. 3.30: Cunha salina penetrando através do fundo estuarino, devido ela ser uma massa de água mais densa e fria
55
3.5. Mudanças entre 2004 e 2015
As principais mudanças sedimentológicas entre os dois anos está na diminuição do
tamanho do grão, aumento do teor de MO e redução do teor de CaCO3 (Fig. 3.31). A
provável explicação para o primeiro é um aumento das correntes, provocando um
retrabalhamento constante do substrato, enquanto que o aumento do teor de MO pode está
associado a uma maior contribuição de sedimentos oriundo dos manguezais, ou com o
aumento de esgotos clandestinos dentro do estuário. A redução de CaCO3, principalmente no
canal do baldo, pode implicar na eficiência do funcionamento da estação de tratamento do
baldo, enquanto que o aumento desse mesmo parâmetro na gamboa Jaguaribe pode indicar
uma continua ação antrópica oriunda da industria da carcinicultura, ou um aumento da
influencia marinha nesse canal de maré.
56
Fig. 3.31: Comparativo sedimentológico (granulometria, CaCO3, MO e Fácies de Folk entre os anos de
2003/2004 e 2016.
57
Com relação à morfologia do estuário, foi possível constatar um déficit sedimentar ao
longo do estuário. Na região onde foi feito a dragagem é possível identificar um aumento da
profundidade máxima de 13 para 15 metros, bem como a criação de um talude (Fig. 3.32), e a
formação de dunas submersas já descritas anteriormente, o que indica que mesmo após a
dragagem, o fluxo deposicional se mantém. Percebe-se ainda o aumento da declividade nas
bordas do canal, passando de 7,5° para 22°, criando assim um talude mais íngreme.
Fig. 3.32: Comparativo das mudanças da profundidade do canal, desde a zona dragada até a
desembocadura.
Na região não dragada foi observada um rebaixamento da pilha sedimentar em
aproximadamente 2,0 metros (Fig. 3.33 a). Isso está associado a um déficit sedimentar nesse
local combinado com a mudança do nível de base do estuário, que passou a ser a isóbata de 15
metros. Logo, as porções mais expostas aos processos intempéricos (porções mais rasas)
tendem a sofrer erosão, enquanto que as porções mais profundas funcionam como depocentro.
Já as dunas encontradas nessas porções apresentaram um aumento no seu comprimento de
onda (de 63 metros para 105 metros), o que remete a um aumento de altura, embora as suas
características quanto à assimetria e direção da crista tenham se mantido entre 2004 e 2015
(Fig. 3.33 b).
58
Fig. 3.33: Mudança da classificação das dunas e profundidades, mesmo nas porções não dragadas.
[SANTOS, A. B.] 3- DISCUSSÕES
60
4.1. Mudanças Sedimentares
As mudanças do tamanho médio do grão estão associadas com a capacidade hidráulica
do rio Potengi, que por sua vez está associado com o volume de água e morfologia do
estuário, pois o aumento da profundidade de canais de marés geram um aumento na
circulação de águas (Van Maren et al., 2015). Uma vez que houve redução desse parâmetro,
podemos associar com o retrabalhamento do substrato por um aumento da intensidade e
volume dos fluxos, que está diretamente associada com as mudanças batimétricas. Essa
interpretação condiz com os resultados obtidos por Du Four e Van Lancker (2008), que por
sua vez analisaram depocentros de sedimentos dragados, onde foi visto que a redução da
profundidade provocou mudanças nas correntes marinhas e formas de fundos. Na porção
dragada houve criação para espaço de acomodação e consequentemente um aumento no
volume de água e das correntes atuantes, tornando uma região propensa ao desenvolvimento
de formas de fundo como ripples e dunas.
Embora a dragagem tenha destruído as dunas subaquáticas pretéritas, a criação de
novas dunas subaquáticas indica uma capacidade de recomposição do estuário. Muitos
trabalhos mostram que os alvos impactados por ações antrópicas tendem a um processo
regenerativo, de modo a equilibrar o meio ambiente ao que era antes da ação (Van Maren et
al., 2015; Manap e Voulvoulis, 2016).
As mudanças da quantidade de CaCO3 e MO podem estar associadas com a uma
possível redução da quantidade de esgotos despejados ao longo do rio Potengi, em virtude do
funcionamento da estação de tratamento do Baldo, que opera desde 2010. Contudo, o
aumento de CaCO3 na gamboa Jaguaribe pode ser um forte indício de aumento da influência
marinha dentro do estuário do Potengi, embora a salinidade das águas superficial nesse local
indiquem uma contribuição de água doce. Contudo, a salinidade dentro do estuário é elevada,
uma vez que o volume de águas com salinidade acima de 35 psu é muito maior que as águas
com salinidade inferior a 32 psu. Yang e Wang (2015) constataram que as mudanças na
morfologia de canais estuarinos, podem causar variações no padrão de circulações de águas.
Com relação às formas de fundo o aumento do tamanho das dunas pode indicar um
aumento do tamanho do grão médio, ou aumento do aporte sedimentar ou aumento das
intensidades das correntes (Flemming, 1988; Ahsley, 1990; Dalrymple & Rhodes, 1995).
Portanto, uma vez que a granulometria média dos sedimentos diminui no intervalo de tempo
estudado e que houve um déficit sedimentar comprovado pelo aprofundamento do canal
[SANTOS, A. B.] 3- DISCUSSÕES
61
mesmo nas porções não dragadas, o aumento da intensidade das correntes torna-se a principal
justificativa para o aumento do tamanho das dunas.
4.2. Conclusões
O presente estudo compreende um intervalo de tempo aproximado de 12 anos, onde
ocorreram eventos como inundações, crimes ambientais e dragagens.
O levantamento sedimentológico permitiu uma compreensão dos atuais processos
modeladores do estuário. Dentre esses processos, foi possível constatar uma grande influência
marinha, provocada pela incursão de águas salinas oriundas de correntes de marés de
enchente e ondas evidenciado pelo tamanho médio do grão das amostras, e pela salinidade.
Os parâmetros estatísticos dos grãos, aliados a algumas formas de fundo corroboram a
ideia de que há um padrão de circulação de águas distinto dentro do estuário, ora com
correntes de enchentes, ora com correntes de vazantes, associadas ao fluxo fluvial e as ondas.
Foi possível ainda identificar uma porção central do estuário onde predomina
processos de menor energia, permitindo uma divisão tripartida do estuário, assim como
proposto por Dalrymple (1992).
Foi constatado um déficit sedimentar no intervalo da análise, uma vez que houve
aprofundamento do canal em porções que não foram dragadas. Já nas porções dragadas é
possível observar uma tendência regenerativa do estuário como forma de reestabelecimento
do equilíbrio ambiental.
Contudo, uma vez que a dragagem foi iniciada em 2010, até o presente momento o
estuário não se recompôs por completo, o que indica uma idade de pelo menos 6 anos de
validade para dragagens em estuários tropicais.
Para uma compreensão melhor dos processos, sugere-se um monitoramento das
correntes atuantes no estuário em pelo menos 3 porções distintas (setores 1, 2 e 4), bem como
um monitoramento da sedimentologia de fundo em resposta aos eventos de escala global (El
Niño e La Niña).
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