Transporte de Sedimentos

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TRANSPORTE DE SEDIMENTOS E 
MORFODINÂMICA
Prof. Guilherme A. S. Franz
Origem dos sedimentos costeiros
• Uma grande proporção de todos os sedimentos nos oceanos (juntamente com a
maioria dos constituintes dissolvidos na água do mar) vem, em última análise, do
intemperismo e da erosão das rochas continentais. Em outras palavras, são
sedimentos terrígenos.
Intemperismo
Podemos reconhecer dois tipos de intemperismo:
• Intemperismo físico (ou mecânico): a fragmentação de rochas, por exemplo,
quando a água em rachaduras congela e se expande, ou pelos efeitos cumulativos
de aquecimento e resfriamento alternados.
• Intemperismo químico: a decomposição de rochas através da reação de águas
superficiais e subterrâneas com minerais em rochas, resultando na formação de
novos minerais e na remoção de material em solução.
Intemperismo
Intemperismo
• Intemperismo por agentes biológicos é principalmente químico, já que muitos
organismos secretam compostos que atacam rochas; mas alguns são físicos - por
exemplo, o crescimento de raízes de plantas em rachaduras também pode causar
fragmentação física.
• A taxa na qual as rochas se tornam desgastadas depende de muitos fatores,
incluindo as condições climáticas, a resistência, a porosidade e a permeabilidade
da rocha e a composição, tamanho e forma dos grãos minerais constituintes.
Intemperismo
Intemperismo
• Os produtos de intemperismo chegam finalmente ao mar, transportados
principalmente pela água, mas também pelo vento e pelo gelo.
• As partículas transportadas e fragmentos desgastam as superfícies sobre as quais
passam, contribuindo assim para a quebra das rochas continentais.
• Nesse contexto, o tempo e a distância são fatores importantes: quanto mais longa
a jornada até o mar, maior a chance de os grãos minerais serem arredondados e
reduzidos em tamanho.
Intemperismo
Intemperismo
Intemperismo
Intemperismo
• Os produtos sólidos mais comuns do intemperismo são fragmentos de rochas,
quartzo e minerais de argila.
• O quartzo (Si02) é o único mineral comum de rochas ígneas e metamórficas que é
ao mesmo tempo duro (resistente à abrasão) e quimicamente estável na
superfície da Terra.
• É o mineral dominante nos depósitos de areia da maioria das praias.
Intemperismo
• Minerais de argila, formados principalmente por intemperismo químico de
feldspatos e minerais contendo ferro e magnésio em rochas ígneas e
metamórficas, são os constituintes mais importantes das lamas.
• Partículas minerais de argila geralmente tomam a forma de flocos muito
pequenos (menores que 2 µm de tamanho), que se aglomeram facilmente e dão
à lama suas propriedades glutinosas.
• Areias, siltes e lamas são os sedimentos predominantes das plataformas
continentais (os siltes são principalmente misturas de minerais argilosos e
partículas de quartzo muito pequenas).
Intemperismo
• Onde há uma oferta abundante de sedimentos terrígenos, sua distribuição
depende de como eles são transportados, separados e distribuídos pela água.
• No entanto, onde a oferta de sedimentos é insignificante, os sedimentos
biogênicos (ou seja, de origem biológica) se acumularão, ou os sedimentos
terrígenos mais antigos (depositados no passado) serão predominantes.
Intemperismo
• Entre os fatores mais importantes que controlam o fornecimento de sedimentos
estão o clima (latitude) e a topografia.
• O clima determina se o intemperismo é principalmente físico ou químico e
também determina a vegetação terrestre.
• Embora possa contribuir para o intemperismo (como mencionado acima), a
vegetação geralmente retarda a erosão, ligando ou protegendo os produtos de
intemperismo e limitando o escoamento.
Intemperismo
• Regiões em baixas latitudes (isto é, tropicais) são quentes e úmidas, onde o
intemperismo químico tende a predominar. O intemperismo físico é mais
característico de altas latitudes (e altas altitudes).
• Em áreas montanhosas, a erosão rápida geralmente fornecerá um suprimento
abundante de sedimentos principalmente grosseiros.
• As áreas de planície, por outro lado, são mais lentamente erodidas porque os rios
geralmente em movimento lento que as atravessam podem transportar apenas
material de grão fino e dissolvido.
Intemperismo
• Onde o suprimento de sedimentos terrígenos é insignificante, por exemplo ao
longo das linhas costeiras áridas, os carbonatos de águas rasas (depósitos de
carbonato de cálcio, CaCO3) podem se acumular.
• Estes são principalmente de origem biogênica, e em muitas regiões tropicais e
subtropicais - especialmente onde a água é quente e clara o suficiente para o
crescimento de corais - os sedimentos são dominados por restos de corais,
moluscos e outros organismos, incluindo algas que precipitam o carbonato.
• Areias carbonatadas e lamas de origem inorgânica também podem se formar
nessas regiões, o resultado da precipitação direta de carbonato de cálcio da água
quente do mar.
Intemperismo
• Os carbonatos inorgânicos não se formam em latitudes mais altas (mais frias),
mas os carbonatos biogênicos ainda podem ser abundantes, e as areias -
geralmente os restos de moluscos e crustáceos, etc., em vez de corais - podem se
acumular onde os suprimentos de sedimentos terrígenos são baixos.
• Embora os corais construtores de recifes requeiram águas mornas e rasas de
regiões tropicais, os corais não construtores de recifes são amplamente
distribuídos em águas oceânicas mais profundas além do talude da plataforma
continental.
Suprimento de sedimentos para os mares de plataforma e 
oceanos
• O total combinado de material particulado e dissolvido que entra anualmente nos
oceanos a partir de fontes continentais é de cerca de 26 x 109 toneladas.
• Fluxos individuais são apenas aproximados, porque os problemas de amostragem
e medição de tais sistemas altamente variáveis dificultam a compilação de
inventários desse tipo.
• Não obstante, a importância relativa de diferentes fontes de sedimentos mostra
que os rios fornecem cerca de 85% do total de material sólido que entra nos
oceanos.
Transferência anual de material sedimentar para os oceanos (ton/ano)
Suprimento de sedimentos para os mares de plataforma e 
oceanos
• O material dissolvido será disperso em todo o oceano, mas a maior parte dos
produtos sólidos da erosão é depositada nas regiões costeiras e na plataforma
continental.
• Atualmente, os sedimentos são fornecidos ao mar por gelo apenas em altas
latitudes, onde as geleiras entram no mar (95% desse material vem da Antártica,
sendo depositado dentro de 20 km da costa antártica).
• Por outro lado, a poeira soprada pelo vento é distribuída virtualmente por todo o
mundo, embora a maioria se origine em latitudes subtropicais, onde os ventos
alísios sopram sobre áreas desérticas como o Saara.
Suprimento de sedimentos para os mares de plataforma e 
oceanos
• Muito material vulcânico é depositado perto de sua fonte, mas grandes erupções
podem ejetar cinzas e poeira em altas altitudes na atmosfera, sendo dispersadas
globalmente pelos ventos.
• Parte do material de grão mais fino (argila) que entra no mar nos rios permanece
em suspensão e é transportado para o oceano aberto onde, juntamente com a
poeira dos desertos e vulcões, contribui para os sedimentos pelágicos do fundo
do oceano.
Suprimento de sedimentos para os mares de plataforma e 
oceanos
Suprimento de sedimentos para os mares de plataforma e 
oceanos
• No entanto, os principais contribuintes para os sedimentos pelágicos oceânicos
profundos são os organismos planctônicos que vivem nas águas superficiais.
• Quando os organismos morrem, seus restos mortais afundam no leito do mar e
grandes áreas são cobertas com sedimentos predominantemente biogênicos.
• Os sedimentos biogênicos de origem planctônica também podem se acumular
nasplataformas continentais.
Suprimento de sedimentos para os mares de plataforma e 
oceanos
• Os sedimentos que se acumulam perto do talude da plataforma continental
podem ser desestabilizados por terremotos ou grandes tempestades, o que faz
com que eles desmoronem e deslizem ou caiam no talude em direção ao oceano
profundo.
• Estes “deslizamentos submarinos” muitas vezes dão origem a correntes de
turbidez, densas misturas de sedimentos e água que podem viajar a velocidades
de 20 m/s ou mais pelo talude da plataforma e pelo fundo do oceano.
Suprimento de sedimentos para os mares de plataforma e 
oceanos
• Quedas, deslizamentos e correntes de turbidez transferem grandes volumes de
sedimentos da plataforma continental para o oceano profundo e são
responsáveis pela erosão de canyons submarinos no talude da plataforma, assim
como por camadas de depósitos intercalados com sedimentos pelágicos nas
sequências sedimentares espessas que formam o sopé continental, e as planícies
abissais planas que cobrem grandes áreas das profundezas fundo oceânico.
• Tsunamis potencialmente catastróficos podem ser gerados por grandes quedas.
Estas podem ser de rocha, a partir da falha de encostas instáveis de ilhas
vulcânicas (que são especialmente comuns no Pacífico) ou de sedimentos
desestabilizados das margens continentais.
Morfologia Submarina
O fundo oceânico atual é resultante da evolução tectônica global desde a
fragmentação do supercontinente Pangeia, associada aos processos de erosão e
sedimentação nas margens continentais e bacias oceânicas ao longo de milhares de
anos (Baptista Neto e Silva, 2004)
Morfologia Submarina
As margens continentais representam a zona de transição entre os continentes e as
bacias oceânicas, sendo divididas em: plataforma continental, talude continental e
sopé ou elevação continental
Morfologia Submarina
Plataforma continental
• Declividade média de 1:1.000 (a profundidade aumenta 1 m a cada 1 km)
• Extende-se desde a linha de praia até a quebra da plataforma a
aproximadamente 130 m de profundidade
• Largura varia de poucos quilômetros até mais de 400 km
• Sua topografia é resultante dos processos de erosão e sedimentação relacionados
com as oscilações do nível médio do mar no último milhão de anos
Morfologia Submarina
• As plataformas continentais são áreas de crosta continental submersa que foram
esticadas e afinadas pelos processos de propagação do fundo do mar e placas
tectônicas.
• Elas são frequentemente chamadas de mares de plataforma (shelf seas),
especialmente quando fechados, mas a maioria é limitada de um lado por terra e
do outro pelo mar aberto.
Morfologia Submarina
• As plataformas continentais variam enormemente em largura, de dezenas a
centenas de quilômetros, o que está relacionado às suas diferentes configurações
tectônicas.
• Ao longo das margens passivas, as plataformas continentais tendem a ser largas,
enquanto que ao longo das margens ativas (sísmicas) elas são muito mais
estreitas.
• No Brasil, a sua maior largura é na foz do rio Amazonas com 330 km, e menor na
altura de Salvado (BA) com apenas 8 km.
Morfologia Submarina
Morfologia Submarina
Morfologia Submarina
Talude Continental
• Marca o limite da Plataforma Continental com o aumento rápido das
profundidades de 130 m para 1.500 a 3.500 metros, com declividades íngremes
(1:40)
Morfologia Submarina
Talude Continental
• É o local de maior instabilidade do fundo, sendo comum a presença de feições
associadas a deslizamentos que favorecem a formação de cânions e canais
submarinos
Morfologia Submarina
Elevação ou Sopé Continental
• Localiza-se entre o talude e a bacia oceânica, com profundidades entre 3.000 e
5.000
Morfologia Submarina
Elevação ou Sopé Continental
• Pode apresentar sistemas de cadeias de montanhas e montes submarinos.
• Formada em parte pela deposição de sedimentos provenientes da plataforma
Morfologia Submarina
Cânions submarinos - são vales profundos e relativamente estreitos, erodidos na
plataforma continental externa e no talude continental, atingindo, por vezes, a
elevação continental (Suguio, 1992)
Morfologia Submarina
Bacias Oceânicas
• Localizam-se entre as margens continentais (sopé continental) e os flancos das
cordilheiras mesoceânicas ou até outra margem continental.
Morfologia Submarina
Bacias Oceânicas
• Apresentam diversas feições batimétricas: planícies abissais, ilhas vulcânicas,
atóis, montes marinhos e fossas submarinas.
Morfologia Submarina
Bacias Oceânicas
• Planícies abissais mais planas formadas pelos sedimentos transportadas das
margens continentais ocorrem nos oceanos Atlântico e Índico.
Morfologia Submarina
Bacias Oceânicas
• No oceano Pacífico ocorre uma maior densidade de colinas abissais e montes
submarinos ou picos vulcânicos, com maior irregularidade do fundo submarino.
Morfologia Submarina
• Cadeias de montes submarinos ocorrem nos diversos oceanos, como as do Havaí
no Pacífico e das ilhas da Madeira e Açores no Atlântico Norte.
• No oceano Atlântico são encontradas poucas ilhas vulcânicas.
• No Brasil, destacam-se o arquipélago de Fernando de Noronha, rochedos São
Pedro e São Paulo, e as ilhas Trindade e Martim Vaz.
Morfologia Submarina
Morfologia Submarina
• O Atol das Rocas é o único do Atlântico Sul
Morfologia Submarina
Cordilheira Mesoceânica ou Dorsal Oceânica
• Apresenta um relevo irregular e estende-se por todos os oceanos, com extensão
total de 70.000 km e profundidade média de 2.500 m.
Morfologia Submarina
Cordilheira Mesoceânica ou Dorsal Oceânica
• Situa-se principalmente na parte central dos oceanos.
Morfologia Submarina
GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans)
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Os rios são, de longe, a fonte dominante de sedimentos para os oceanos, mas o
fornecimento não é distribuído uniformemente ao redor das margens do oceano.
• O transporte fluvial é o meio mais importante de levar sedimentos terrígenos às
margens do oceano, mas o transporte de gelo, o transporte de vento e as
erupções vulcânicas podem ser importantes localmente.
• Localmente, os padrões de fornecimento e distribuição de sedimentos podem
mudar muito rapidamente - em uma escala de tempo sazonal ou diurna.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Tempestades. inundações ou secas podem afetar significativamente a quantidade
de sedimentos transportados para o mar e distribuídos na zona costeira.
• Mudanças rápidas e muitas vezes profundas podem ser causadas pela atividade
humana (por exemplo, desmatamento, urbanização, construção de represas)
tanto no suprimento quanto na distribuição de sedimentos.
• Em comparação com tal atividade, as flutuações sazonais naturais podem ser
insignificantes - as barragens nos principais rios (por exemplo, o Nilo e o
Colorado) podem fazer em poucos anos o que milênios de mudança natural não
teriam alcançado.
Descarga anual média (em 106 toneladas/ano) de sedimentos 
em suspensão das maiores bacias de drenagem do mundo
(a) Por que mais sedimentos são descarregados no Atlântico do Brasil 
do que são descarregados no Pacífico vindos do Equador e do Peru?
(a) Por que mais sedimentos são descarregados no Atlântico do Brasil 
do que são descarregados no Pacífico vindos do Equador e do Peru?
Ao leste dos Andes, a Amazônia e seus afluentes fluem através da vasta bacia de
drenagem das zonas equatoriais e tropicais úmidas da América do Sul;
intemperismo químico domina, a descarga de rio no Atlântico é alta, e a água
carrega muito sedimento suspensos.
A oeste dos Andes, há pouco escoamento do rio porque a costa oeste da América
do Sul entre o Equador e 30°S é árida. Intemperismo físico domina e, embora
muito detritos sejam produzidos nos Andes, não podem ser facilmente
transportados pelos rios para o oeste, rumo ao Pacífico.
(b) Por que a descarga de sedimentos é tão alta no Pacífico ocidental?
(b) Por que a descarga de sedimentos é tão alta no Pacífico ocidental?
A descarga de sedimentos é alta no Pacífico ocidental, em parte porque essa região
é caracterizada por condições equatoriais / tropicais úmidas; e em parte porque os
rios que fluem das regiões montanhosas têm gradientes íngremes.
O resultado é uma combinação de intemperismo físico e químico intenso e alta
descarga do rio, levando ao transporte de grandes quantidades de sedimentos para
o Oceano Pacífico ocidental.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• As mudanças climáticas globais fornecem o controle dominante sobre as taxas de
intemperismo e erosão em períodos da ordem de 104 - 105 anos.
• As mudanças mais importantes que afetaram os sedimentos encontrados no
fundo do mar hoje foram aquelas resultantes das flutuações climáticas que
ocorreram nos últimos dois milhões de anos (Pleistoceno ou Quaternário).
• As mudanças relacionadas ao nível do mar foram as mais significativas.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• O avanço e recuo alternado do mar sobre as plataformas continentais as
expunham a períodos alternados de submersão e de erosão glacial, e faziam com
que os ambientes costeiros migrassem para trás e para frente.
• Durante os máximos glaciais, o nível do mar era de 100 m ou mais abaixo do nível
atual, de modo que os sedimentos costeiros eram depositados perto da borda da
plataforma.
• Isso aumentou muito a frequência das correntes de turbidez e,
consequentemente, a taxa de sedimentação nos sopés continentais e no oceano
profundo.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Durante esses períodos de baixo nível do mar, ambos os rios (em baixas latitudes)
e glaciares (em altas latitudes) se estenderam muito mais em direção ao oceano
aberto, e sedimentos fluviais e glaciais foram depositados em planícies costeiras
que agora são plataformas continentais submarinas.
• Quando o gelo derreteu e o mar inundou as plataformas mais uma vez, esses
depósitos terrestres permaneceram nas plataformas.
• Muitos destes sedimentos eram originalmente misturas de cascalhos, areias e
lamas.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Todos os sedimentos de plataforma estão sujeitos a constante retrabalho por
ondas e correntes, que afastam as areias e lamas mais finas, para serem
depositadas em outro lugar.
• As ondas e correntes geralmente não são fortes o suficiente para mover os
cascalhos, que são deixados para trás (como depósitos residuais), e em muitos
lugares (incluindo o Mar do Norte e o Canal da Mancha) são atualmente extraídos
para uso pela indústria da construção civil.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Ambientes de águas rasas são transitórios, existindo apenas por períodos
relativamente curtos de tempo geológico.
• Assim, mares de plataforma não possuem características permanentes; eles
avançam e recuam nas mesmas escalas de tempo que as mudanças globais no
nível do mar.
• A erosão marinha está cortando os penhascos oceânicos de partes do leste da
Inglaterra a taxas medidas em metros por ano, enquanto a deposição marinha
está estendendo a costa de algumas outras partes a uma taxa similar.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• A maioria dos estuários atuais se originou quando o nível do mar subiu próximo
aos níveis atuais, após o fim da última grande glaciação, cerca de 12.000 anos
atrás.
• O nível do mar começou a se estabilizar por volta de 5.000 a 6.000 anos atrás e os
estuários a partir daí começaram a se assorear rapidamente.
• As características costeiras de hoje não são as mesmas que, por exemplo, os
romanos observaram há 2.000 anos atrás, nem são as mesmas que serão
observadas daqui a 2.000...\videos\The Great Estuary Story.mp4
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Mesmo durante os períodos em que o nível do mar está mudando rapidamente
na escala de tempo geológica, as mudanças são mais intermitentes do que
contínuas.
• A existência de praias elevadas ao longo de muitas costas, por exemplo, é
evidência de que o nível do mar permaneceu essencialmente constante por
períodos de talvez algumas centenas a alguns milhares de anos - porque leva
muito tempo para ondas e correntes erodirem superfície mais ou menos plana na
costa.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Da mesma forma, falésias submersas e vales fluviais formados durante períodos
de baixo nível do mar podem ser características importantes das plataformas
continentais, especialmente aquelas que recebem pouco sedimento.
Variações no fornecimento e distribuição de sedimentos ao 
longo do tempo
• Existe uma tendência natural para o equilíbrio entre a taxa em que o sedimento é
fornecido às regiões costeiras e a redistribuição deste sedimento pelo movimento
da água.
• Esse equilíbrio precisa ser entendido pelos engenheiros quando constroem
molhes e quebra-mares para proteger portos, construir quebra-mares para evitar
a erosão da praia ou instalar cabos e dutos submarinos.
• Caso contrário, o equilíbrio pode ser interrompido com consequências
desastrosas, seja para as próprias construções, seja para trechos adjacentes de
litoral, e às vezes até para ambos.
Morfologia Costeira
• O ambiente costeiro caracteriza-se por uma dinâmica intensa resultante da
complexa interação de processos deposicionais e erosivos relacionados a ondas,
marés e correntes litorâneas, além de influências antrópicas (Rossetti, 2008).
• Ondas, correntes, maré e transporte de sedimentos dependem das
profundidades locais e da composição dos sedimentos de fundo, sendo processos
interdependentes.
• As ondas e correntes associadas são muitas vezes o parâmetro mais importante e
decisivo para a morfologia costeira e estruturas de engenharia costeira.
Morfologia Costeira
• O vento e variações na pressão atmosférica são responsáveis pela geração de
ondas, marés meteorológicas com sobre-elevação ou redução do nível médio do
mar, e correntes.
• O termo estado do mar cobre as ondas geradas pelo vento localmente (ondas de
vento) e as ondas geradas em tempestades à longas distâncias e propagadas até a
costa (swell).
• Além disso, o vento causa transporte eólico de areia em praias e dunas,
impactando diretamente a morfologia de áreas costeiras.
Morfologia Costeira
• As correntes podem ser divididas em correntes oceânicas e correntes costeiras.
• Apenas as correntes costeiras influenciam os processos costeiros, sendo dividas
em:
➢Correntes geradas pela maré astronômica
➢Correntes geradas pela maré meteorológica
➢Correntes longitudinais e normais à costa geradas pelas ondas
Morfologia Costeira
• Costas são zonas de transição entre os oceanos e continentes. A definição
específica de costa depende do objetivo e da escala de tempo sob consideração.
• Para um engenheiro costeiro que está preocupado com a escala de tempo de
anos, a costa se estende para o interior do continente o tão longe quanto chega a
influência da maré e as ondas de tempestade.
• Embora para um grande estuário a maré possa se propagar por até centenas de
quilômetros, esta definição da extensão da costa para o interior é restrita na visão
de um geólogo.
Morfologia Costeira
• De forma semelhante, o limite da costa na parte do mar depende da escala de
tempo sob consideração. Engenheiros introduziram o conceito de profundidadede fechamento, como o ponto de interesse mais distante no interior do mar.
• A profundidade de fechamento de um perfil de praia é a profundidade além da
qual repetidas observações de campo da altura do fundo do mar não mostraram
mudanças significativas.
• Pode ser determinada pela análise de uma série de medidas de perfil durante um
período de meses a anos para que períodos calmos e condições de tempestade
estejam incluídas.
Morfologia Costeira
• O comportamento de sistemas costeiros é dinâmico em diferentes escalas de
tempo e espaço.
• A escala espacial é geralmente determinada pelas dimensões de um elemento
morfológico particular.
• Um sistema costeiro incluindo a bacia de inundação, desembocadura e delta
interior ou exterior, possui dimensões da ordem de 50 a 700 km2. Mudanças
morfológicas nestes sistemas geralmente levam décadas a séculos.
Morfologia Costeira
• Quando consideramos escalas de tempo maiores, temos que considerar que
processos costeiros foram importantes na plataforma continental quando o nível
do mar era mais baixo que o atual.
• A plataforma continental é a borda do continente e é coberta por mares
relativamente rasos de até 100-200 m de profundidade na extremidade exterior.
• Num sentido mais amplo, podemos agora caracterizar sistemas costeiros como
áreas relativamente rasas (menores do que 100 m) limitados ou parcialmente
cercados por terra que são conectados aos oceanos, onde as perturbações do
oceano se propagam.
Morfologia Costeira
• Grandes canais de maré e bancos de areia possuem dimensões típicas de 5 a 20
km2, enquanto mudanças significativas geralmente ocorrem dentro de anos a
décadas.
• Canais de maré menores e barras possuem dimensões típicas de no máximo
alguns km2, e mudanças morfológicas significativas ocorrem dentro de anos.
• Padrões de erosão e acreção em ambos os lados da entrada de um porto,
construída com a ajuda de longos molhes, tem escalas espaciais de vários
quilômetros.
Morfologia Costeira
• Formas de fundo menores como ripples e dunas de fundo tem escalas espaciais
da ordem de metros ou menos.
• As escalas espaciais e temporais estão intimamente ligadas; quanto maior a
escala espacial de uma determinada feição, maior a escala temporal de variações
morfológicas significativas.
• Formas de fundo pequenas sofrem alterações significativas em períodos de
tempo inferiores a um dia.
Morfologia Costeira
Ripples desenvolvem-se com correntes relativamente fracas sobre sedimentos mais
finos que aproximadamente 0.6 mm
Morfologia Costeira
• Uma escala temporal é geralmente interpretada como o período de tempo (e.g.
em anos) necessário para o desenvolvimentos morfológicos característicos.
• Alguns pesquisadores relacionam a escala de tempo a duração total que um
sistema morfológica precisa para atingir uma nova situação de equilíbrio após ser
perturbado pela natureza ou pelo ser humano.
• Equilíbrio neste sentido significa que o balanço total de sedimentos da unidade
morfológica é mantido (não ocorre erosão nem sedimentação).
Morfologia Costeira
• Um engenheiro costeiro normalmente não está interessado na dinâmica em
escalas muito pequenas, como a evolução de ripples de ondas ou mesmo barras
longitudinais na zona de surfe.
• A dinâmica nestas escalas é geralmente oscilatória, o que significa que não tem
efeitos líquidos nas escalas temporais importantes para engenharia.
• Em contraste, o comportamento natural em largas escalas geralmente mostra
uma tendência. Exemplos são a redução da profundidade em estuários devido ao
preenchimento por sedimentos, erosão ou sedimentação de um delta, e a
migração de uma desembocadura.
Morfologia Costeira
• Intervenções humanas tem escalas temporais de anos a décadas e escalas
espaciais de 1 a 100 quilômetros.
• As alterações na dinâmica da costa devido a intervenções humanas (e.g. portos,
obras de defesa costeira) interfere na dinâmica natural de sistemas costeiros
nestas escalas de tempo e espaço.
Morfologia Costeira
• Se um sistema morfológico não está em equilíbrio com as forças externas (ondas,
maré, correntes), ajustes morfológicos começam a ocorrer imediatamente; o
sistema morfológico reage a perturbações.
• A taxa de ajuste morfológico depende da diferença entre a situação atual e a
situação de equilíbrio.
• O processo morfológico de resposta será mais rápido no início e desacelera
quando a nova situação de equilíbrio se aproxima.
Morfologia Costeira
• A linha de costa é interrompida por aberturas (desembocaduras) mantidas pela
ação da maré, que evita o fechamento natural.
• Desembocaduras são encontradas ao longo de ilhas barreira ou ao longo de
costas interrompidas por estuários ou lagoas.
• Desembocaduras e suas bacias associadas são características comuns nas costas
em todo o mundo.
Morfologia Costeira
• Visto do lado do mar, um estuário é um braço do oceano que entra no curso de
um rio até onde chega a maré. Estuários recebem água doce de rios e água
salgada do mar.
• Lagoas não possuem uma fonte pontual principal de água doce como um rio.
• Estes sistemas costeiros têm um papel fundamental no balanço de sedimentos
na zona costeira e, assim, influenciam a evolução da costa a longo termo.
• Nas partes da costa sem interrupções, as ondas têm o papel dominante na
dinâmica costeira.
Morfologia Costeira
• A dinâmica de desembocaduras na presença de marés e ondas intensas é
complexa.
• No caso de ondas de incidência oblíqua, correntes longitudinais à costa
transportam areia em direção à desembocadura.
• Esta entrada de areia para o sistema pode causar a constrição da desembocadura
e em alguns casos até causar seu fechamento.
• A largura de desembocaduras depende de um balanço dinâmico entre a deriva
litoral e o fluxo de maré através da desembocadura.
Tipos de Costa
• Diversas classificações de sistemas costeiros têm sido propostas para tentar
ordenar a grande variedade existente em classes com características similares.
• Com o objetivo de classificar uma dada costa podemos descrever quatro pontos
principais (fatores geológicos, natureza e abundância do material costeiro,
transgressão ou regressão, processos que constroem e erodem a costa).
Tipos de Costa
1- Fatores geológicos:
- qualquer costa é o resultado de processos geológicos lentos que requerem
milhões de anos.
2- Natureza e abundância do material costeiro:
- pode ser rígido (rochas, corais) ou flexível (lama, areia, cascalho, conchas),
presentes em feições costeiras como deltas, praias e planícies de maré, podendo
alojar vegetação (mangue, sapal).
Tipos de Costa
3- Transgressão ou regressão:
- as mudanças graduais no nível do mar têm escalas temporais de milhares de anos
e determinam, em conjunto com o suprimento de sedimentos para a costa,
quando a costa durante um certo período avança (e.g. a formação de um delta)
ou recua (e.g. a inundação de um vale).
- Regressão marinha é equivalente ao avanço da costa e transgressão marinha
implica o recuo da costa.
Tipos de Costa
4- Processos que constroem e erodem a costa:
- processos que afetam costas rochosas ou arenosas são por exemplo o vento,
ondas e maré;
- processos químicos e biológicos são importantes em costas com corais e
ambientes com mangue ou sapais.
- Ondas e marés originam formas de feições deposicionais significativamente
diferentes, consistindo de areia, lama e cascalho.
- Numa escala global estes processos são afetados pela latitude e clima, enquanto
que localmente são dependentes da batimetria.
Tipos de Costa
A costa pode ser classificada em função do ângulo de incidência (α) das ondas:
1. Perpendicular (𝛼 ≈ 0)
2. Quase perpendicular (1º ≤ 𝛼 ≤ 10º)
3. Moderadamente oblíquo (1º ≤ 𝛼 ≤ 50º)
4. Muito oblíquo (50º ≤ 𝛼 ≤ 85º)
5. Quase paralelo (𝛼 > 85º)O ângulo de incidência das ondas na costa é raramente maior que 45º, devido ao
efeito de refração das ondas.
Tipos de Costa
A costa pode ser classificada de acordo com o grau de exposição às ondas:
P Protegidas (H < 1𝑚)
M Moderamente protegidas (1 m ≤ H ≤ 3𝑚)
E Expostas (H > 3𝑚)
Tipos de Costa
Feições Costeiras
A interação entre processos costeiros e a geomorfologia costeira resulta na
formação de diferentes feições costeiras:
➢Praias
➢Lagoas Costeiras
➢Pontais arenosos
➢Ilhas barreira
➢Barras
➢Deltas
➢Estuários
➢…
Feições Costeiras - Praias
• Uma praia é uma acumulação de sedimentos não-consolidados (soltos) na costa,
variando em tamanho de areia muito fina até cascalho.
• O sedimento das praias pode ter origem fluvial, de material derivado da erosão
de falésias ou afloramentos rochosos próximos, ou do vento soprando da costa.
Feições Costeiras - Praias
Feições Costeiras - Praias
Feições Costeiras - Pontais arenosos
• Pontais arenosos (sand spits) crescem paralelamente à costa na direção
predominante da deriva litoral de sedimentos.
• O crescimento de pontais arenosos resulta na progradação da costa e proteção
de uma costa pré-existente.
Feições Costeiras - Pontais arenosos
Feições Costeiras - Pontais arenosos
Feições Costeiras - Pontais arenosos
Fonte: Dano Roelvink
Feições Costeiras - Pontais arenosos
Feições Costeiras - Pontais arenosos
Feições Costeiras - Lagoas
• Lagoas costeiras são relativamente pouco profundas que foram parcialmente ou
totalmente isoladas do mar pela criação de pontais arenosos ou barreiras acima
do nível do mar pelas ondas.
• Possuem saídas estreitas para o mar que restringem a influência da maré e da
atividade das ondas.
Feições Costeiras - Lagoas
Feições Costeiras - Lagoas
Feições Costeiras - Lagoas
Feições Costeiras - Lagoas
Feições Costeiras - Tômbolos
Feições Costeiras - Tômbolos
Feições Costeiras – Ilhas Barreira
• Barreiras costeiras e ilhas barreiras são formas de relevo que formaram-se pela
deposição de material da praia em águas mais profundas, ou transversalmente à
desembocaduras e baías.
• Estão acima do nível normal das marés mais altas, sendo assim distintas de barras
e recifes que ficam submersos pelo menos durante parte do ciclo de maré.
• Barreiras costeiras desenvolvem-se preferencialmente onde a variação da maré é
pequena, enquanto que ilhas barreira são normalmente formadas onde existe
uma grande variação da maré com a geração de correntes fortes de enchente e
vazante que mantêm os espaços entre as ilhas.
Feições Costeiras – Ilhas Barreira
Feições Costeiras – Barras
• Barras são bancos de areia alongados com uma largura de alguns metros criado
pelas ondas e correntes associadas, extendendo-se paralelamente à linha de
costa e submersa pelo menos na máré alta.
• Entre uma barra e a costa e entre barras existem cavas alongadas onde a água é
mais profunda.
Feições Costeiras – Barras
Feições Costeiras - Deltas
• Deltas formam-se onde a taxa de acumulação de sedimentos trazidos pelos rios é
maior que a taxa de transporte por correntes costeiras.
• A deposição de sedimentos fluviais ocorre na desembocadura de rios devido à
diminuição da velocidade do escoamento.
• A maioria dos deltas também incorpora sedimentos marinhos da deriva litoral.
• Normalmente sedimentos deltaicos mostram gradação de material grosseiro
(areia) a material fino (silte e argila).
• A desembocadura de um rio pode ser dividida em um ou mais canais pela
formação de baixios que crescem como ilhas.
Feições Costeiras - Deltas
• A forma de um delta está relacionada com a carga de sedimentos provenientes
do rio, e aos efeitos da ação de correntes e ondas.
• Os deltas podem ser classificados em:
➢Dominados pela ação fluvial
➢Dominados pela ação das ondas
➢Dominado pela ação das marés
Delta do Mississippi – dominado pela ação fluvial
Delta do rio Nilo – dominado pela ação de ondas
Delta do rio Ganges – dominado pela ação das marés
Feições Costeiras - Estuários
• Estuário é um corpo de água costeiro semifechado com ligação livre com o
oceano aberto, estendendo-se rio acima até o limite da influência da maré, sendo
que em seu interior a água do mar é diluída pela água doce oriunda da drenagem
continental (Pritchard, 1967; Dyer, 1997).
• Estuários são formados por alterações do nível médio do mar devido à variações
do volume da água dos oceanos ou variações do nível da crosta terrestre, além de
por processos de origem tectônica.
Feições Costeiras - Estuários
Feições Costeiras - Estuários
Feições Costeiras - Estuários
Vídeo
Feições Costeiras - Estuários
• Estuários são vales afogados, sujeitos a flutuação da maré ao encontro e mistura
da água doce do rio com água salgada do mar, recebendo sedimentos da usa
bacia de drenagem e de fontes marinhas.
• A morfologia de um estuário pode ser relacionada a processos hidrodinâmicos
como escoamento de rios, correntes de maré, ação das ondas, processos
químicos, como a floculação de sedimento fino, e processos biológicos, como o
crescimento de marismas e mangues.
• As correntes de maré dominam a morfologia estuarina, mas a ação dos ventos
influencia a circulação e produz ondas que podem ser significantes.
Feições Costeiras - Estuários
Feições Costeiras - Estuários
Feições Costeiras - Estuários
Feições Costeiras – Planícies de Maré
• As planícies de maré em estuários são criadas pela deposição de sedimento em
ambientes costeiros de baixa energia.
• Ficam expostas quando a maré baixa e submersas quando a maré sobe.
• Podem ser formadas por areia ou lama.
• Sedimentos em suspensão são depositados no estofo da maré.
• Inclui áreas vegetadas com gramíneas marinhas, sapais e mangues.
• A vegetação tem um papel fundamental no acúmulo de sedimentos lodosos.
Feições Costeiras – Planícies de Maré
Feições Costeiras – Planícies de Maré
Feições Costeiras – Planícies de Maré
Maré de Sizígia
Feições Costeiras – Planícies de Maré
Maré de Sizígia
Feições Costeiras – Planícies de Maré
Maré de Quadratura
Feições Costeiras – Planícies de Maré
Maré de Quadratura
Feições Costeiras – Mangues
• O manguezal é um ecossistema costeiro de transição entre os ambientes terrestre
e marinho, característico de regiões tropicais e subtropicais e sujeito ao regime
das marés.
• Ocorre em regiões costeiras abrigadas como estuários, baías e lagunas, e
apresenta condições propícias para alimentação, proteção e reprodução para
muitas espécies animais.
Feições Costeiras – Mangues
Feições Costeiras – Mangues
Feições Costeiras – Mangues