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Universidade do Minho Departamento de Ciências de Terra Curso Biologia-Geologia UC de Geomorfologia As ondas gigantes da Nazaré Trabalho realizado por: Eduarda Maria Fonseca Cunha nº 68174 As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 2 Introdução O presente trabalho é sobre as ondas gigantes da Nazaré. Portugal tem sido o palco de várias ondas gigantes que têm trazido centenas de surfistas e curiosos à Nazaré. Nesta praia não houveram apenas ondas gigantes, aqui foi nomeada uma onda com o título de “maior onda do mundo”, titulo atribuído pelos Big Wave Awards. O objetivo deste trabalho é compreender qual a origem das famosas ondas gigantes da Nazaré. Este trabalho está organizado em várias partes. Numa primeira parte será explicado o que são, e a origem dos canhões submarinos, que são a causa destas ondas gigantes. Seguidamente serão referenciados canhões submarinos famosos e os canhões presentes na nossa costa. Por fim será abordado o caso em concreto do canhão da Nazaré, e como este influência toda a área envolvente. Para realizar este trabalho recorri a várias páginas da internet e a alguns livros encontrados na BGUM. As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 3 Índice Introdução ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 02 1ª Parte - Canhões submarinos O que são ---------------------------------------------------------------------------------------------- 03 04 Como se formam ---------------------------------------------------------------------------------------- 04 05 2ª Parte - Canhões submarinos Canhões famosos------------------------------------------------------------------------------------- 06 07 08 Canhões portugueses ------------------------------------------------------------------------------- 09 10 3ª Parte – Canhão da Nazaré -------------------------------------------------------------------------------- 10 11 12 13 14 Conclusão -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 Bibliografia ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 17 1ª Parte - Canhões submarinos Canhões submarinos são definidos por Shepard (1973, 1981) como um dos sete tipos de vales do fundo do mar identificados na sua pioneira classificação morfológica. Um canhão submarino é um vale ingreme cavado em plataformas continentais que serve como conduta dos sedimentos terrígenos dos continentes para locais profundos dos oceanos, e a sua eficácia depende, entre outros fatores, da distância ao litoral a que estão definidas as suas cabeceiras e da área de plataforma que os influenciam diretamente. Os canhões foram formados no passado, mas muitos deles mantêm ainda uma atividade dinâmica com capacidade erosiva, mostrando esta erosão em todos os seus substratos, desde os sedimentos não consolidados às rochas cristalinas. Figura 1 - Representação esquemática de um canhão submarino e foto de um canhão submarino, respetivamente. (Para mais fotos deste canhão http://www.divephotoguide.com/user/gassa/gallery/iceland/photo/9564) As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 4 A maioria dos canhões submarinos são os que terminam na costa, estes são chamados de canhões “cegos” ou canhões “sem cabeça”. Cerca de um quarto dos canhões são os canhões mais largos que estão encavados na plataforma continentais. Uma minoria dos canhões submarinos são prolongamentos de grandes rios. Os canhões nos taludes continentais têm sido encontrados a profundidades acima dos dois quilómetros abaixo do nível do mar. Muitos destes canhões podem continuar a estender-se por centenas de quilómetros na plataforma continental até chegar à planície abissal. Os canhões submarinos possuem uma forma muito típica em V, com gargantas estreitas e vertentes muito inclinadas, são bastante sinuosos e possuem degraus, os típicos terraços. Os canhões mais comuns são os que possuem encostas mais ingremes e estes estão associados a margens ativas, em comparação com estes, os menos comuns que estão associados a margens passivas são canhões com vertentes pouco inclinadas, menos ingremes. Além de serem mais ingremes, os canhões das zonas de margens ativas do que os das zonas passivas, estes também apresentam-se mais pequenos, mais dendríticos e mais espaçados do que nas margens passivas. Ao longo dos tempos foram várias as propostas que tentaram explicar a formação dos canhões submarinos e a manutenção dos mesmos. Apesar de toda a controvérsia em torno de quais as teorias com mais valor de verdade de todas foram escolhidas quatro para tentar explicar a origem dos canhões: 1. Os canhões terão sido escavados a partir da zona terminal dos rios, numa altura em que o nível do mar estava mais baixo e, consequentemente, estes teriam maior capacidade erosiva e de transporte de sedimentos para a plataforma; Figura 2 - Diagrama esquemático em 3D dos contrastantes geomorfológicos e características de canhões submarinos que ocorrem em tipos de margens continentais diferentes, ativas e passivas, respetivamente. As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 5 2. Os canhões terão sido escavados através de processos erosivos exclusivamente submarinos, relacionados com a ocorrência de correntes turbidíticas e/ou com captura do material sedimentar que se encontra em trânsito ao longo da costa (deriva litoral sensu lato); 3. Dado que a localização dos canhões está frequentemente associada à presença de lineamentos estruturais, a sua origem e evolução poderá ter estado fortemente relacionada com a reativação destas estruturas; 4. Os canhões terão resultado da combinação da ocorrência de processos erosivos e tectónicos. As correntes turbidíticas, originadas pela queda de material instável acumulado no topo do talude continental, são os mais importantes meios através dos quais os sedimentos são transportados da plataforma continental, ao longo do talude continental, para o oceano profundo, contribuindo para a formação e crescimento dos leques submarinos, que podem atingir dezenas a centenas de quilómetros. São também os mais importantes processos submarinos que têm mantido os canhões abertos e ativos ao longo dos anos. Figura 3 - (a-c) tipos de movimentos de massa submarinos (a) deslizamento (b) derrocada em massa (c) fluxos. (d) Representação de movimentos de massa resultantes da acumulação de sedimentos na borda da plataforma continental, que resultam no processo de correntes turbiditicas. As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 6 2ª Parte - Canhões submarinos Existem milhares de canhões, todos diferem uns dos outros, e uns com determinadas caraterísticas que os tornam mais conhecidos. Canhão de Avilés Este é o canhão encontra-se na margem continental a Norte da Península Ibérica em frente da costa ocidental das Astúrias. A área é estruturalmente muito complexa onde a plataforma continental do mar Cantábrico foi profundamente modificado pela ação da compressão tectônica, na falha de Ventaniella, fazendo com que assim existam importantes monumentos geomorfológicos, que são porexemplo o conjunto de três canhões submarinos Avilés, El Corbiro e La Gaviera. O canhão de Avilés encontra-se a doze quilómetros da costa e tem 128m de profundidade e estende-se por 75km. Canhão Zhemchug O canhão de Zhemchug encontra-se no meio do mar de Bering e é o canhão submarino mais largo encontrado no oceano. Este apresenta um relevo vertical de 2600m desde a plataforma do mar Bering até ao fundo da bacia de Aleutian. O canhão de Zhemchug é o maior canhão submarino do mundo, baseada na sua área de drenagem 11.350 km2 e de volume 5800 km3. Figura 4 - Diagrama em 3D que representa o conjunto de canhões e outros monumentos geomorfológicos causados pela falha de Ventaniella As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 7 Canhão de Agadir O canhão de Agadir situa-se no oceano Atlântico a nordeste de Marrocos e é um dos maiores canhões do mundo. Possui 30 km de largura e 1250m de profundidade e 450 km de comprimento. Foram necessários milhões de anos de sedimentação e erosão para formar este canhão. Estão canhão é aproximadamente do mesmo tamanho que o Grand Canyon. Figura 5 - Representação do canhão de Zhemchug Figura 6 - Representação em 3D do canhão de Agadir As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 8 Canhão Whittard O canhão Whittard está localizado na margem da Irlanda a sudeste de Goban Spur. Este canhão começa a 200m de profundidade, tem uma profundidade de 4000m e estende-se por 110km. Possui paredes muito ingremes que podem chegar a 300m de inclinação. A 3700m unem-se vários canhões formando-se assim um só que se prolonga até à planície abissal de Porcupine. Canhão de Hudson O canhão de Hudson é uma extensão do vale do Rio Hudson. Este canhão vai desde Nova Iorque até Nova Jersey durante 740 km e em certos pontos atinge os 3500 m de profundidade. Entre Figura 7 - Imagem aérea do canhão de Whittard Figura 8 - Imagem representativa do canhão de Hudson As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 9 1986 e 1992 este canhão foi o local marinho de maior descarga de esgotos. Este canhão tem sido bastante explorado para depósitos de metano. Na nossa costa são vários os canhões submarinos. Aqui serão referidos alguns deles. Canhão do Porto O Canhão do Porto está localizado a cerca de 25km a oeste da Póvoa de Varzim, abaixo dos 110m de profundidade (Figura 3). Apresenta mais de 100km de comprimento e prolonga-se até à Planície Abissal Ibérica. A sua morfologia é essencialmente influenciada pela ocorrência de movimentos de massa, não apresentando relação de dependência evidente com rios atuais. Vários autores já associaram a origem do canhão a uma estrutura tardi-varisca reativada durante a abertura do Alântico Norte, a qual terá desempenhado um importante papel na evolução tectono-sedimentar da plataforma continental minhota. Canhão de Aveiro O Canhão de Aveiro possui uma forma de relevo mais discreta, caracterizada por um perfil transversal bastante largo e amplo, e um troço superior em forma de semicírculo com cerca de 10km de diâmetro. Este canhão está definido abaixo dos 110m de profundidade, a cerca de 30km da linha de costa, e desenvolve-se segundo a direção a noroeste, unindo-se ao Canhão do Porto na depressão Valle-Inclan, antes de atingir a Planície Abissal Ibérica. Não parece estar relacionado com nenhum curso fluvial atual, mas a sua origem e posição parecem ter estreita relação com uma falha de desligamento direito. Figura 9 - Carta com representação do canhão do Porto As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 10 Canhão de Portimão O Canhão de Portimão dirige-se de norte para sul e atravessa os planaltos marginais de Portimão e de Albufeira. A cerca de 700 m de profundidade, um pequeno planalto indica o desvio da parte superior do vale relativamente ao resto do canhão, devido ao alinhamento com a falha norte- sul de Portimão-Monchique. Provavelmente este canhão drena para a bacia mais profunda os sedimentos transportados pelo Rio Arade, cuja localização do seu segmento terminal também se encontra associada à Falha de Portimão. O canhão de Portimão interfere ainda com as correntes contorníticas emanadas do estreito de Gibraltar, parcialmente escoando sedimentos de deriva paralela à costa para a bacia mais profunda. Sistema de canhões Lisboa/Setúbal O sistema de canhões Lisboa-Setúbal apresenta-se bastante complexo. Na realidade, este trecho da margem continental portuguesa encontra-se alcandorado na bordura do Esporão da Estremadura, que desenha um arco côncavo virado a sudoeste, para a Planície Abissal do Tejo, para onde drenam vários canhões. Canhão da Nazaré O Canhão da Nazaré é o maior canhão submarino da Europa. Este tem uma extensão de cerca de 211 km, que se desenvolve ao longo da direção Este-Oeste e que atinge os 5000 m de profundidade na planície abissal Ibérica. Este canhão começa a desenvolver-se a 500m da costa e é de origem tectónica, relacionado com a falha Nazaré-Pombal. Figura 10 - Carta com representação do canhão de Aveiro As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 11 O canhão atravessa a plataforma continental quase até à praia, esta morfologia e geografia é o que permite a captura e distribuição de partículas provenientes do continente. Este canhão foi dado como a maior conduta sedimentar, em direção à planície abissal, ativa. É na Praia do Norte que acontece o fenómeno das ondas gigantes. Na praia do norte existe um promontório, acredita-se que exista uma relação entre a formação deste e do canhão submarino. Estas ondas são gigantes não só por causa do canhão e do promontório. Para este fenómeno conjugam-se vários fatores. Os fatores, além dos referidos anteriormente, são o vento, a maré, e o tipo de costa envolvido. Figura 11 - Carta com representação do canhão da Nazaré Figura 12 - Promontório da Praia do Norte, Forte de São Miguel Arcanjo As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 12 Promontório A água torna-se menos profundo mais rapidamente em redor dos promontórios do que nas outras partes. Deste modo, as ondas são refratadas em redor dos promontórios, ou seja, são dobradas em direção à parte projetada da costa de ambos os lados. As ondas convergem em redor do promontório e despendem proporcionalmente mais energia rebentando aí do que em outros locais ao longo da costa. Vento Entre abril e outubro a situação do tempo que influência a Península Ibérica corresponde à junção das ações do anticiclone do Açores, que é centrado numa posição mais a norte, e à depressão termal localizada na Península. A circulação atmosférica resultante da junção desses dois centros de ação determina um vento norte ao longo da costa ocidental portuguesa, muitas vezes reforçado durante a tarde devido a uma depressão espeleologia. Marés A costa ocidental portuguesa é afetada por um regime mesotidal, com marés semidiurnas e pequena desigualdade diurna. Na costa Nazarena, a amplitude das marés possui um mínimo de 0,9m e um máximo de 3,8m. Ondas As ondas de superfície resultam de forças cíclicas que atuando na superfície da água transferem energia à massa fluida, sendo normalmente o vento o principalagente de atuação. A dimensão da perturbação da superfície líquida dependerá da intensidade de atuação dos ventos, bem como do período de tempo durante o qual sopra e da distância ao longo do qual ele se faz sentir. Quanto mais forte o vento se fizer sentir maiores serão as ondas. Figura 13 -Refração das ondas na direção de um promontório e numa baía As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 13 A costa ocidental portuguesa está exposta ao regime de ondas Norte Atlântico, caracterizadas por ondas expansíveis e com uma ampla disseminação direcional de outras ondas geralmente menos energéticos provenientes de noroeste. A ocorrência de ondas em regime de off-shore é caracterizado por ondas com uma altura média de 2-2,5m num período de 9-11s. A direção da onda off-shore e a orientação da linha costeira são fatores que influenciam a energia de uma onda no estágio near-shore. Figura 15 - Relação entre a orientação da linha costeira e a energia das ondas na mesma linha costeira A diminuição da velocidade das ondas em águas de pouca profundidade faz com que elas mudem de direção. De um modo geral, elas desviam o seu rumo de forma a ficarem paralelas à costa, fenómeno este que se designa por refração. Das praias Nazarenas, a Praia do Norte é a que possui ondas expansíveis mais energéticas e dinâmicas mais ativas. A Praia do Norte está localizada imediatamente a norte do canhão submarino, o que influencia a refração das ondas. No canhão da Nazaré a ondulação do largo que chega à zona costeira propaga-se mais rápido porque aqui a profundidade é maior, do que na plataforma continental adjacente, onde a água é relativamente pouco profunda. Esta diferença na propagação da onda dependendo da profundidade sobre a qual ela se move modifica a orientação das linhas de cristas e cavas (diz- Figura 14 - Imagem com representação da classificação dos estágios da onda e energia associada a cada um. As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 14 se que a onda é refratada pela topografia, tal como os raios de luz são refratados quando passam do ar para a água), criando zonas onde a onda converge. Esta convergência focaliza a energia da onda o que se traduz-se numa amplificação da onda. Este processo parece ser particularmente eficaz na zona ao largo da Praia do Norte, durante os períodos de ondulação, com ondas expansíveis, predominante de Noroeste ou de Oeste, e algumas das simulações que foram feitas pelo Instituto Hidrográfico da Marinha Portuguesa, recorrendo a modelos numéricos, sugeriram que uma onda ao largo com 10m de altura pode ser amplificada por este processo, atingindo cerca de 20m na área da Praia Norte. Este processo é comum em outros canhões submarinos mas o que parece tornar a Nazaré especial, estamos agora a começar a compreendê-lo, é o facto de a orientação deste canhão e o modo como ele intersecta a linha de costa permitirem que ele modifique as correntes que a própria ondulação cria junto à costa, fazendo com que em certos períodos se desenvolva uma corrente forte que se opõe às ondas. Isto proporciona um mecanismo adicional para a amplificação da onda, que assim atinge alturas extremas. Resumidamente, os canhões submarinos como o Canhão da Nazaré, modificam o modo como a ondulação se propaga, permitindo a existência de zonas na proximidade do canhão onde a onda converge e se amplifica. Ao largo da Praia do Norte, este processo parece ser reforçado por correntes costeiras que se opõem às ondas e pela diminuição rápida do fundo que a onda sente ao passar do canhão para a plataforma próximo. As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 15 Figura 16 - Capa do famoso jornal "THE TIMES" que fala da onda gigante Figura 17 - Comparação da onda gigante a um prédio de 11 andares As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 16 Figura 18 - Primeira onda Guiness surfada por Garrett McNamara em 2011, com aproximadamente 23,77m. Figura 19 - Onda surfada por Garrett McNamara em 2013, nova detentora de recorde com aproximadamente 34m. Figura 20 - Queda, na onda surfada por Benjamin Sanchis em 2014, com 33m, nomeada um dos cinco "wipeouts" nos prémios XXL 2014/2015, da Liga Mundial de Surf. As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 17 Conclusão Neste trabalho foi abordado o tema das ondas gigantes da Nazaré. Depois da realização deste trabalho ficou-se a compreender os diversos intervenientes neste fenómeno das ondas gigantes. Ficou-se a saber que um canhão submarino é um tipo de vale presente no fundo do mar, e que este pode ter pelo menos quatro meios de formação. Também ficamos a conhecer vários canhões submarinos relevantes na história geomorfológica. Com a realização deste trabalho conhecemos os atores desta ondas gigantes, e percebemos que não é só o canhão que faz estas ondas, é um conjunto de fatores que influenciam esta grandeza, como o vento, a maré, as ondas, o promontório e claro o principal ator deste nosso trabalho, o canhão submarino da Nazaré. Foi gratificante realizar este trabalho porque assim foi encontrada uma explicação para o que acontece na Nazaré, que nos deixa a nós, portugueses, tão orgulhosos do nosso mar. As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDA CUNHA 18 Bibliografia «https://www.youtube.com/watch?v=Yufb2MgcebM» acedido a 10 de junho de 15 «http://www.sulinformacao.pt/2015/05/investigador-explica-mcnamara-como-se-formam-as- ondas-gigantes-da-nazare/» acedido a 10 de junho de 15 «http://www.cienciaviva.pt/projectos/semapp/canhoes.asp» acedido a 10 de junho de 15 «http://www.cienciaviva.pt/projectos/semapp/origem.pdf» acedido a 10 de junho de 15 «https://pt.wikipedia.org/wiki/Desfiladeiro_submarino» acedido a 10 de junho de 15 «http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/ZR18_S_11.html» acedido a 17 de junho de 15 «https://cmsdata.iucn.org/downloads/2012_035.pdf» acedido a 17 de junho de 15 «http://www.tvi24.iol.pt/sociedade/ondas/nazare-volta-a-ser-a-maior-onda-do-mundo» acedido a 18 de junho de 15 «http://oceanexplorer.noaa.gov/edu/themes/canyons/welcome.html» acedido a 18 de junho de 15 «http://www.nature.com/scitable/knowledge/library/submarine-fans-and-canyon-channel- systems-a-24178428» acedido a 18 de junho de 15 «http://websig.hidrografico.pt/www/content/documentacao/artigos/2006/gm/guerreiro&al_ enigmaticos_canhoes_ANAIS_IH_2006.pdf» acedido a 19 de junho de 15 «http://www.publico.pt/ciencia/noticia/canhao-submarino-junto-de-portugal-e-local-com- mais-lixo-observado-em-estudo-1634308» acedido a 19 de junho de 15 «http://pladesemapesga.com/index.php?name=News&file=article&sid=45617» acedido a 19 de junho de 15 «http://www.asturnatura.com/turismo/canon-de-aviles/3044.html» acedido a 19 de junho de 15 «https://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%B1%C3%B3n_de_Avil%C3%A9s» acedido a 20 de junho de 15 «https://en.wikipedia.org/wiki/Zhemchug_Canyon» acedido a 20 de junho de 15 «http://www.extremescience.com/submarine-canyons.htm» acedido a 20 de junho de 15 «http://www.maritimeprofessional.com/blogs/post/agadir-canyon-14078» acedido a 20 de junho de 15 «http://noc.ac.uk/news/noc-scientists-explore-world%E2%80%99s-largest-undersea-canyon» acedido a 21 de junho de 15 As ondas gigantes da Nazaré 22 de junho de 2015 EDUARDACUNHA 19 «http://www.eu-hermione.net/gallery/v/submarine_canyons/whittard/» acedido a 21 de junho de 15 «http://www.marine-conservation.org/media/shining_sea/place_atlantic_hudson.htm» acedido a 21 de junho de 15 «http://web.letras.up.pt/dynat/PDF/antoniogomes_Analise%20Geomorf.pdf» acedido a 21 de junho de 15 «http://issuu.com/designcorner/docs/the_nazare_coast_and_canyon#sthash.DzR177pO.dpuf » acedido a 22 de junho de 15 «http://aw-energy.com/pt-pt/energia-das-ondas/fenomeno-de-vaga» acedido a 22 de junho de 15 «http://websig.hidrografico.pt/www/content/divulgacao/esquema_onda.pdf» acedido a 22 de junho de 15 «http://geodinamica.no.sapo.pt/html/pagesgex/imagensoceanos/image3_54.htm» acedido a 22 de junho de 15 «http://port.pravda.ru/science/29-04-2015/38568-coimbra_mcnamara-0/~» acedido a 22 de junho de 15 «http://www.aaaio.pt/public/ioand166.htm» acedido a 22 de junho de 15 «http://praiadonorte.com.pt/nazare/canhao-da-nazare/» acedido a 22 de junho de 15 «https://pt.wikipedia.org/wiki/Canh%C3%A3o_da_Nazar%C3%A9» acedido a 22 de junho de 15 «http://www.hidrografico.pt/o-instituto.php» acedido a 22 de junho de 15 Annual Geomorphology Symposium, 3, New York, 1972. 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