4 Dunas

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Dunas 
Morfodinâmica Costeira 
Profª Débora Machado 
Introdução 
 Dunas costeiras ocorrem em costas arenosas 
por todo mundo, desde que estas regiões 
possuam suprimento sedimentar suficiente, 
taxas de precipitação acima de 400 mm, 
necessárias para o desenvolvimento de plantas, 
e tenham vento suficiente para transportar 
partículas sedimentares; 
 Costas progradacionais são ideais: 
 acresção 
Funções 
 Proteção Costeira 
Cassino – 04/09/2006 
Elaine Goulart 
Funções 
 Habitat 
Elaine Goulart 
Localização 
 Limite da maré alta até 10 km em direção ao 
continente; 
 
Elaine Goulart 
Tamanho 
 Altura - 1m até 30 m; 
 Geralmente a face voltada para o vento –
barlavento - menos inclinada e a face protegida 
do vento – sotavento, mais abrupta. 
 
Elaine Goulart 
Crescimento de Dunas 
 Condições necessárias: 
 Ventos em direção ao continente; 
 Suprimento sedimentar abundante; 
 Vegetação. 
 
Interação Vento x Areia 
 Velocidade do vento (u*); 
 Atrito com a superfície; 
 Diminui exponencialmente; 
 Irregularidade superficial efetiva: 
 
 Z0 – altitude onde u* = 0 
 
Irregul. superf. Efetiva: Z0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Perfil de veloc. acima da superfície de areia e o mesmo 
perfil plotado em escala logarítmica 
 
Irregul. Superf. Efetiva: Z0 
 Praia lisa, sem movimento da areia: 
 Z0 = 1/30 do diâmetro médio do grão; 
 d = 1mm Z0 = 0,003mm 
 
 
Irregul. Superf. Efetiva: Z0 
 Papel da vegetação: Fixação da areia. 
 
Irregul. Superf. Efetiva: Z0 
Perfil logarítmico da veloc. do vento, em várias superfícies (grama, duna, areia 
desprotegida, concha), mostrando as mudanças na rugosidade e altura de Z0 
O movimento do grão de areia 
 u*critico: velocidade mínima para transportar 
sedimento; 
 
 u*critico ~ raiz do diâmetro do grão; 
 
 u* >= u*crítico 
 Grãos acima de Z0 começam a se mover. 
 
O movimento do grão de areia 
 Saltação: 
 A camada superior (da superfície da praia) tem grãos 
de diferentes diâmetros que se projetam para cima, 
através da fina camada z0, para o perfil de velocidade; 
 Quando uma certa velocidade crítica de cisalhamento 
é atingida, estes grãos, cujo diâmetro estão no limite 
ou abaixo do tamanho crítico para o início do 
movimento, começarão a se mover; 
 A medida que se movem, encontram outros grãos 
maiores, imóveis. O impacto ejeta os menores para 
cima (verticalmente). Esse evento menor, dispara o 
gatilho para o mecanismo de saltação. 
 
O movimento do grão de areia 
 Saltação: 
O movimento do grão de areia 
 Saltação: 
 
 VIDEO 
O movimento do grão de areia 
 Ondulações de areia (sand ripples) 
 Comprimentos de onda entre 2 e 12 cm; 
 Altura entre 1 e 2 cm; 
 Padrão ondulado aumenta com a velocidade do 
vento; 
 Vento muito forte tende a desaparecer. 
 
O movimento do grão de areia 
O processo de saltação dá origem 
 ao início de formação das dunas 
O movimento do grão de areia 
 Arrasto Superficial: 
 Grãos muito grandes; 
 até 6 vezes maiores do que o grão de saltação; 
 podem sofrer um empurrão para a frente nesse processo. 
 A quantidade de areia movida no processo é 
relativamente pequena (1/4 da areia total). 
 (3/4 do total move-se por saltação). 
 
 Suspensão: 
 Grãos muito pequenos (<0.2mm); 
 Veloc. queda menor que as velocs. dos redemoinhos 
turbulentos do escoamento do ar; 
 Ficam em suspensão pelas correntes de ar/água. 
 
 
Trasporte de areia (q) 
 A quantidade de areia transportada por unidade 
de largura de praia por unidade de tempo, está 
relacionada com o cubo da velocidade de 
cisalhamento. 
 
 
Onde: q= peso de areia movida por unidade de tempo; 
 C= constante (1,5 - areia bem selecionada; 1,8 – 
areia moderadamente selec; 2,8 – pobremente selec.); 
 D= diâmetro médio do grão e 
 u*= velocidade de cisalhamento durante a saltação. 
 
 
3
** *q C d u
Trasporte de areia (q) 
 u* = 50 km/h  q = 0,5 ton/m/h; 
 u* = 58 km/h  q = 1 ton/m/h; 
 aumento de 16% em u*  100% em q. 
 Isto mostra quão sensível é o transporte de 
areia à mínima variação 
 da velocidade do vento. 
 
 
 
 
 
3
** *q C d u
Relação Spray salino e Vegetação 
 Determinadas espécies vegetais conseguem 
tolerar maior quantidade de spray salino; 
 O tipo de arrebentação está diretamente 
relacionado a este processo, ou seja, ao estágio 
praial (dissipativo, intermediário e reflectivo); 
 Costa et al. (1996) encontraram como espécies 
dominantes em dunas costeiras do litoral sul do 
Rio Grande do Sul: 
 Panicum racemosum, 
 Blutaparon portulacoides, 
 Paspalum vaginatum, 
 Spartina ciliata e 
 Hydrocotyle bonariensis. 
Formação de dunas 
 Processos Físicos: 
 Dunas se formam da areia marinha 
transportada para praia das zonas de 
antepraia e surf; 
 Short e Hesp (1982) mostraram que o 
processo de desenvolvimento das dunas é 
mais intenso em estirâncios dissipativos; 
 A amplitude de maré é importante, por expor 
uma área intermareal, que quando seca, 
servirá de fonte. 
 
 
Classificação das dunas cost. 
 Hesp (2000): 
 Dunas Embrionárias; 
 Dunas Frontais; 
 Corredores de Deflação (blowouts); 
 Dunas Parabólicas; 
 Campos de Dunas. 
 
OBS: Deflação: Erosão pelo vento com a retirada de material mais 
fino, superficial. 
 
 
Classificação das dunas cost. 
 Dunas Embrionárias: 
 São formadas quando os sedimentos, que estão em 
transporte por saltação, encontram algum obstáculo e 
ocorre a deposição. 
 Estão na porção superior do pós-praia, sendo 
representadas por montículos. 
 
 
 
 
 
Classificação das dunas cost. 
 Dunas Embrionárias: 
 Vegetação típica de dunas embrionárias, possuindo 
tolerância ao spray salino na zona de pós-praia; 
 Aumenta o Z0 e a deposição; 
 Primeiro estágio de formação de dunas frontais. 
 
 
 
Blutaparon 
Classificação das dunas cost. 
 Dunas Embrionárias: 
 
 
 
 
Classificação das dunas cost. 
 Dunas Frontais: 
 Formam-se a medida que as dunas embrionárias 
crescem verticalmente e lateralmente; 
 Ocorre mudança na vegetação; 
 Principais causas da mudança de vegetação: as 
pioneiras não conseguem atingir o lençol freático a 
medida que a duna ganha altura e as novas espécies 
suportam condições mais áridas; 
 Dunas embrionárias e frontais existem como unidades 
separadas; 
 
 
 
 
Classificação das dunas cost. 
 Dunas Frontais: 
 Com o crescimento da vegetação, os grãos de 
sedimentos que saem da superfície necessitam atingir 
alturas mais elevadas para atingir o perfil de vento. 
 
 
 
 
 
 
 
 Panicum Racemosum 
Classificação das dunas cost. 
 Dunas Frontais: 
 Cordões paralelos à praia; 
 Porção superior do pós praia 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplos de dunas frontais: 
Litoral norte do RS 2,5m 
5 m 
Classificação das dunas cost. 
 Dunas Frontais: 
 
 
 
 
 
 
 
Litoral norte – ao sul de Cidreira. 
Dunas Altas. 
Mar Grosso – São José do Norte 
Classificação das dunas cost. 
 
 
 
 
 
 Estágio 1 - Duna frontal estável bem vegetada; 
 Estágio 2 - Caracterizado pela menor cobertura vegetal 
(75 - 90%), variação lateral na densidade vegetal 
(alternância de locais com e sem vegetação, formando 
canais ou aberturasao longo do cordão) e presença de 
escarpas erosivas na base das dunas; 
Dunas Frontais: 
Classificação das dunas cost. 
 
 
 
 
 Estágio 3 - Duna frontal estável, tipo cristas; 
 Estágio 4 - Caracterizado por cordões parcialmente 
vegetados (20 - 45%) e uma maior variabilidade 
topográfica em relação ao estágio 3, com médios a 
grandes blowouts (corredores de deflação) além de 
planícies de areia e bacias de deflação; 
 Estágio 5- Dunas altamente erosivas. 
 
Dunas Frontais: 
 
 
 
 
 
Elaine Goulart 
Interação Onda - Praia - Duna 
 
Perfil Subaéreo da Praia (Pós-Praia) 
 Praias dissipativas: 
 A morfologia do trecho subaéreo é caracterizada por 
um pós-praia e face praial larga, plana ou levemente 
inclinada. Mínimos distúrbios no fluxo do vento ocorrem 
através desta praia e o transporte pelos ventos onshore 
são máximos, principalmente durante a maré baixa. 
 
 
 
 
 
Perfil Subaéreo da Praia (Pós-Praia) 
 Praias intermediárias: 
 A face da praia é relativamente inclinada em praias 
moderadamente refletivas e baixa em praias 
moderadamente dissipativas; 
 Além disso, as variações ao longo da costa podem ser 
visíveis (praias refletivas megacúspides); 
 O pós-praia pode ser relativamente plano, embora 
estejam frequentemente presentes canais; 
 Com o aumento da dissipação das ondas, o gradiente 
subaéreo aumenta em largura e diminui em inclinação, 
causando distúrbios nos perfis de vento. 
 
 
 
 
Perfil Subaéreo da Praia (Pós-Praia) 
 Praias refletivas: 
 A morfologia subaérea é caracterizada por uma berma 
e/ou cúspides íngremes (crista de berma) e a parte 
posterior da berma, plana ou levemente inclinada e 
normalmente estreita. 
 A velocidade aumente rapidamente acima da face da 
berma e um jato forte de vento existe na crista da 
mesma. 
 Após a crista, os ventos são reduzidos acima do canal. 
 
 
 
 
 
Perfil Subaéreo da Praia (Pós-Praia) 
 
 
 
 
 
Onda-Praia-Duna: Classificação 
 Foram apontados três modelos de praia: 
dissipativas, intermediárias e refletivas (alta 
energia de onda, moderada e baixa, 
respectivamente); 
 Cada estágio praial é caracterizado por uma 
combinação particular da morfologia e dinâmica; 
 As praias analisadas por Short e Hesp (1982) 
mostraram evidências sobre a relação entre 
modelo da zona de surf / morfologia da praia, 
morfologia da duna frontal e volume da duna. 
 
 
 
 
 
Onda-Praia-Duna: Classificação 
 Praias dissipativas: 
 São caracterizadas por alta energia de ondas; 
 Zona de surf larga com bancos e cava paralelos; 
 Baixo gradiente; 
 Baixa mobilidade; 
 Mínimo distúrbio no fluxo de vento; 
 Alto potencial no transporte de areia e, portanto 
potencial elevado na formação de dunas frontais altas; 
 Com o passar do tempo (centenas de anos) o alto 
potencial das ondas no transporte de areia fornece 
grande volume de sedimentos para a formação das 
dunas. 
 
 
 
 
Onda-Praia-Duna: Classificação 
 Praias intermediárias: 
 São caracterizadas por energia de ondas moderadas; 
 Zona de surf complexa, consistindo ritmicidades 
tridimensionais incluindo bancos e cavas crescentes e, 
variando em escala, há presença de correntes de 
retorno; 
 A morfologia de uma praia intermediária oscila entre 
dissipativa e refletiva; 
 A mobilidade tende de moderada para alta com o 
declínio da energia de ondas. 
 Distúrbios no fluxo do vento aumentam com o 
aumento do gradiente da praia. 
 
 
 
 
Onda-Praia-Duna: Classificação 
 O transporte de areia e o tamanho da duna frontal 
diminuem com tendência a praias intermediárias; 
 Com o passar do tempo, a diminuição da 
dissipatividade da praia reduz o potencial no transporte 
de areia pelas ondas e pelo vento. 
 
 Praias refletivas: 
 São caracterizadas por baixa energia de ondas, 
mínima zona de surf, um alto gradiente, estreita, baixa 
mobilidade na parte subaérea da praia; alto distúrbio no 
fluxo do vento, baixíssimo potencial de transporte de 
areia pelas ondas e vento e dunas frontais baixas. A 
formação de cordões de dunas é limitado a inexistente. 
 
 
 
Blowouts (corredores de deflação) 
 Blowouts são estruturas erosicionais em dunas 
costeiras; 
 
 
Blowouts (corredores de deflação) 
 Caracterizam-se por uma bacia de deflação 
funda com erosão lateral e um lobo de 
deposição na direção onshore. Todo material 
erodido é depositado imediatamente na direção 
do vento em forma de lobos deposicionais 
(Hesp e Hyde, 1996); 
 Saucer blowout (pires): semi-circular com concavidade 
rasa, desenvolvendo-se em planícies com baixa 
inclinação e em cristas de dunas; 
 Trough blowout (depressão): são mais alongados, com 
depressão mais profunda e com sua bacia e laterais 
mais erodidas e mais inclinadas. 
 
 
Blowouts (corredores de deflação) 
 
 
 
 
Saucer blowout (pires) 
Trough blowout (depressão) 
Blowouts (corredores de deflação) 
Forma de Pires (Saucer) 
Depressão 
Início do Blowouts 
 Erosão por ondas seguido de aceleração do 
fluxo do vento e deflação; 
 Aceleração topográfica do fluxo de ar. Regiões 
baixas das dunas; 
 Mudanças no clima e períodos de estiagem 
prolongada; 
 Alta velocidade de vento; 
 Mudanças na vegetação ou variação na 
densidade; 
 Erosão por água e Atividades humanas. 
 
Função da cobertura vegetal 
 A formação dos corredores de deflação está 
diretamente relacionada a cobertura vegetal. 
Caso haja redução da vegetação e subsequente 
erosão, ocorre os primeiros estágios de 
formação de um blowout; 
 
 Causas da redução da vegetação: 
 Tempestades; 
 Animais; 
 Atividade humana (trafegabilidade). 
 
Dunas parabólicas 
 Dunas em forma de U ou V 
Dunas parabólicas 
 Tipicamente se desenvolvem a partir de um 
blowout; 
 Lobo deposicional migra na direção do vento. 
Campos de dunas transgressivas 
 Formam-se em costas com grande input de 
sedimentos; 
 Ventos fortes; 
 Desestabilização das dunas frontais. 
Campos de dunas transgressivas 
 Migram onshore / alongshore; 
 Vegetados, parcialmente vegetados ou não 
vegetados. 
Forma dos campos de dunas 
 Barcanas: 
 Sedimento não tão abundante; 
 Ausência de vegetação; 
 Direção do vento cte. 
 
Forma dos campos de dunas 
 Transversais: 
 Sedimento abundante; 
 Ausência de vegetação; 
 Direção do vento cte; 
 Aumento do sedimento: 
 Barcanas  transversais 
 
Forma dos campos de dunas 
 Estrela: 
 Sedimento abundante; 
 Vento muito variável.