Processos Oceânicos _ Fisiografia dos Fundos Marinhos

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1 - Processos Responsáveis pela Distribuição de Sedimentos Marinhos
A distribuição de sedimentos nos fundos oceânicos não é aleatória, pois obedece a um
padrão determinado por uma série de processos geológicos e oceanográficos, de escala
temporal e espacial bastante distintas. Serão apresentados, a seguir, os principais processo
e como eles atuam na distribuição de sedimentos nos oceanos.
1.1 – A Tectônica Global
A tectônica global é o grande responsável pela movimentação e distribuição das massas
continentais e, portanto, das bacias oceânicas.
Ao longo do tempo geológico, em situações distintas de distribuição de massas
continentais, e portanto, de oceanos, a circulação oceânica foi diferente da atual, levando
ao desenvolvimento de processos de deposição de sedimentos bastante diverso dos atuais
(lembrar da Pangeia).
Cabe destacar ainda, que os processos de formação e subducção de placas levaram ao
desenvolvimento das grandes unidades do relevo oceânico, tais como dorsais oceânicas,
associadas a zonas de fraturas, e as margens continentais ativas.
A orientação e forma dessas grandes unidades de relevo controlam a circulação oceânica,
que é uma das principais responsáveis pelos processos deposicionais em oceano aberto.
Assim, são os processos tectônicos que irão controlar a distribuição da maior parte dos
principais tipos de sedimentos (vulcanogênicos, terrígenos, biogênicos, autigênicos). A
configuração atual das bacias oceânicas determina assim, a distribuição dos principais
sistemas de circulação oceânica.
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1.2 – A Circulação Oceânica
A circulação superficial dos oceanos é um importante mecanismo de controle e
distribuição dos fluxos de partículas sedimentares que recobrem os fundos oceânicos
atuais. Esta circulação é determinada pela interação entre os processos atmosféricos, a
disposição das massas continentais e o movimento de rotação da Terra. Assim, no
hemisfério norte, a circulação oceânica de superfície se processa no sentido horário e no
hemisfério sul no sentido anti-horário. Isso acaba por ser determinante na questão das
correntes. As águas quentes da Corrente do Brasil, se não favorecem a chamada Produção
Primária, são responsáveis pela manutenção dos extensos depósitos carbonáticos da costa
leste e nordeste brasileira.
A chamada Circulação Termohalina é a circulação induzida pela mudança de densidade,
determinada pelas variações de temperaturas e salinidade da água do mar, sendo a grande
responsável pela circulação oceânica de profundidade. Tem como origem a fusão de gelo
das calotas polares, com a conseqüente formação de águas muito frias e, portanto, mais
densas, e um deslocamento em direção a latitudes mais baixas. Este deslocamento leva, à
uma movimentação lateral e vertical de massas d’água de densidades menores e ao seu
arranjo, segundo a latitude e a profundidade (Figura 1)
Figura 1 – O esquema de Circulação Termohalina no Oceano Atlântico
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Além de apresentar fluxo intenso o bastante para promover a erosão de fundos marinhos e
a redistribuição de sedimentos previamente depositados, a circulação termohalina controla,
físico-quimicamente, à deposição de partículas no fundo oceânico. Há uma forte
dependência entre a solubilidade iônica e a temperatura. No caso dos oceanos, o exemplo
mais evidente esta relacionado à solubilidade do carbonato, que representa a base das
partes duras de um sem número de organismos marinhos. Assim, dependendo da
temperatura da água do fundo, pode ser que não ocorra a deposição das carapaças
carbonáticas, após a morte dos organismos, devido à sua solubilidade. Se a água de fundo
estiver baixa o bastante para permitir a solubilização do carbonato, não haverá a formação
de depósitos biogêncios carbonáticos. Nos oceanos circumpolares, as baixas temperaturas,
associadas à alta produção biológica, levam à formação predominantemente de depósitos
biogêncios silicosos, constituídos por esqueletos de Diatomáceas1 e Radiolários2.
Os processos gravitacionais associados às Correntes de Turbidez são os mecanismos mais
efetivos na construção de cânions e na transferência de sedimentos para o oceano
profundo. Essas correntes se projetam, a partir da borda da plataforma e do talude
continental, a velocidades proporcionais às diferenças de densidades entre o fluxo e o meio
aquoso e à declividade do talude. Os depósitos sedimentares associados à corrente de
turbidez são denominados turbiditos e podem recobrir extensas áreas dos fundos oceânicos
próximos às margens continentais (Figura 2).
1 S. f. pl. Bot.
1. Microrganismos autotróficos providos de uma rígida carapaça silicosa formada por duas valvas que
se encaixam, e que, em algumas espécies, é ricamente ornamentada. Vivem na água doce e na salgada,
formando, não raro, colônias gelatinosas.
2 S. m. pl. Zool.
1. Ordem de protozoários, actinópodes, ger. esféricos, com o protoplasma dividido, por uma cápsula
quitinosa com vários poros, em duas porções: interna e externa; e esqueleto em geral de sílica, ou sulfato de
estrôncio, e com espinhos radiados. São marinhos e pelágicos, ocorrendo até a 5.000m de profundidade.
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Figura 2 – Os processos de transporte e deposição de sedimentos no meio marinho.
1.3 - As mudanças climáticas de larga escala e as variações relativas do nível do mar
O registro geológico revela que o planeta está sujeito a importantes mudanças climáticas,
que têm como causas principais fatores astronômicos, atmosféricos e tectônicos. As
mudanças climáticas, com registros de períodos glaciais e interglaciais têm reflexo
marcante, não apenas no volume de água armazenada nas bacias oceânicas, mas também
em grandes modificações nos sistemas de circulação oceânica.
O último evento glacial teve seu máximo há cerca de 18.000 anos (Período Quaternário) e
o aprisionamento de água nas calotas levou a um abaixamento em até 160 metros. Isto
significa que, durante o último glacial, quase todas as áreas que formam as atuais
plataformas continentais encontravam-se emersas, ou seja, submetidas a condições
ambientais completamente diferentes das atuais. Assim, a maioria dos grandes rios
transportava carga de sedimentos diretamente até o talude, levando a uma maior deposição
de sedimentos terrígenos nas partes mais profundas dos oceanos.
Mudanças climáticas implicam, também, alterações na umidade relativa e na pluviosidade
sobre áreas continentais, o que influencia diretamente o intemperismo, a erosão e o aporte
de sedimentos terrígenos para os oceanos.
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1.4 – Os processos hidrodinâmicos em áreas costeiras e plataformas continentais
Os fundos marinhos de áreas costeiras e as plataformas continentais são as porções dos
oceanos onde as interações entre os processos astronômicos, metereológicos e
oceanográficos, com os processos sedimentares são mais intensas. Nessas áreas, além dos
fenômenos analisados acima, ocorre também ação de três processos hidrodinâmicos que
têm papel fundamental nos mecanismos de erosão, transporte e deposição dos sedimentos:
as ondas, as marés e as correntes costeiras.
As ondas oceânicas são as grandes responsáveis pela remobilização de sedimentos nas
plataformas continentais e na formação das praias.
Em zonas preferenciais de deposição de sedimentos, como resultado dos processos de
arrebentação de ondas, desenvolve-se o ambiente praial. Praias podem ser conceituadas
como ambientessedimentares costeiros, formados mais comumente por areias de
composição variada.
Em um ambiente praial, após a arrebentação, ocorre a zona de surfe e, após esta, a zona de
espraiamento (Figura 3).
Figura 3 – Perfil esuqemático da topografia praial.
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Os processos de incidência de ondas sobre as praias levam à formação de feições
topográficas características de cada um dos processos descritos acima. A morfologia dos
perfis praiais depende da geomorfologia costeira e mais ainda da interação entre o “clima
de ondas” e a granulometria dos sedimentos. Conseqüentemente, os perfis sofrem
variações temporais em função das alternâncias das condições de tempo bom (acresção) e
de tempestade (erosão).
As correntes costeiras constituem alguns dos mais importantes agentes de remobilização de
sedimentos. Essas correntes são responsáveis pelo transporte de material ao longo da costa,
a partir de uma fonte, tal como um rio. Constituem, também, o grande mecanismo de
circulação responsável pela manutenção da estabilidade e equilíbrio dos ambientes praiais.
Além das correntes de deriva, ocorrem, em regiões costeiras; as chamadas correntes de
retorno, que constituem um fluxo transversal à costa, no sentido do mar aberto; estas
correntes são muitas vezes, associadas a canais ou cânions de plataforma e, portanto,
permitem o transporte de sedimentos costeiros em direção a porções mais profundas dos
oceanos.
As marés são fenômenos ondulatórios, gerados pelos processos de atração gravitacional
entre a Terra, o Sol e a Lua. Tanto a periodicidade quanto a intensidade e a amplitude das
marés não são homogêneas nos oceanos. Na verdade, há vários fatores influentes nas
características das marés de uma área, tais como as características morfológicas da bacia
oceânica e a distância entre esta área e o ponto anfidrômico3.
A mares também exercem importante papel na configuração e dinâmica de todas as
desembocaduras fluviais, podendo formar ambientes conhecidos como estuários, que
constituem algumas das áreas de maior importância para o crescimento de espécies de
organismos marinhos de interesse comercial.
3 Ponto onde não há maré, a partir do qual se distribuem as linhas de mesma amplitude de maré.
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2 – A Fisiografia da Margem Continental Brasileira
2.1 As Margens Continentais
As margens continentais representam a zona de transição entre os continentes e as bacias
oceânicas e, do ponto de vista geológico, fazem parte do continente, muito embora situem-
se abaixo do nível do mar.
As margens continentais representam 20% do total da área ocupada pelos oceanos e podem
ser agrupadas em dois tipos principais, de acordo com sua morfologia e evolução tectônica:
as margens do “Tipo Atlântico” e do Tipo Pacífico”.
Essencialmente, as margens do “Tipo Atlântico” caracterizam-se por sua maior extensão,
estabilidade tectônica e acúmulo de espessas camadas sedimentares. Em contraste, as
margens do “Tipo Pacífico” são, como um todo, mais estreitas e tectonicamente instáveis e
apresentam atividade atual de vulcanismo e terremotos, em associação com dobramentos,
falhamentos e outros processos relacionados à formação dos cinturões de montanhas
jovens como a Cadeia doa Andes, na América do Sul. Por estas características, as margens
do “Tipo Atlântico” são denominadas “passivas” ou “divergentes” e as do “Tipo
Pacífico” de margens “ativas” ou “convergentes”.
2.1.1 - Margens Continentais do Tipo Atlântico
As margens continentais passivas desenvolvem-se a partir do rompimento (rifteamento) e
separação de um continente, dando origem a um novo oceano e dois blocos continentais.
As margens leste da América do Norte e América do Sul, assim como as margens leste e
oeste da África, são exemplos típicos de margens passivas em estágio avançado de
evolução. Processos atuais de rompimento de blocos continentais e formação de nova
crosta oceânica são observados hoje em dia no Mar Vermelho, que separa a Arábia do
continente Africano.
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As margens Tipo Atlântico, ou passivas, apresentam três províncias fisiográficas distintas,
definidas principalmente por variações de gradiente batimétrico: a plataforma continental,
o talude continental e a elevação continental (Figura 4).
Figura 4 – Perfil esquemático das margens continentais (principais feições).
Plataforma Continental
A plataforma continental representa a extensão submersa dos continentes. Normalmente
apresenta gradientes suaves, inferiores a 1:1.000, desde a linha de praia até uma região de
aumento substancial do gradiente topográfico, chamada de quebra da plataforma
continental que se situa em profundidades médias de 130m nos oceanos mundiais.
Algumas plataformas são bastantes largas, especialmente nas margens passivas, mas suas
larguras variam de poucos quilômetros a mais de 400km, sendo a média 78km. Sua área
representa menos de 8% da área total dos oceanos. As variações de relevo ao longo das
plataformas continentais são relativamente pequenas, da ordem de 20m na média. Sua
topografia atual é resultante do efeito cumulativo de erosão e sedimentação, relacionadas a
numerosas oscilações de larga escala do nível do mar no último milhão de anos.
A quebra da plataforma demarca, fisiograficamente, o limite entre a plataforma continental
e o talude superior, sendo uma proeminente feição morfológica da margem continental.
A localização comum da quebra da plataforma entre 100 a 150 metros de profundidade
sugere que esta zona representa o nível mais baixo do mar durante o último evento glacial
do Quaternário, há cerca de 18.000 anos atrás. Durante este evento, ocorreu a atuação de
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fenômenos erosivos ou deposicionais nesta região da borda da plataforma, marcando o
limite de quebra de gradiente batimétrico.
Talude Continental
A partir da zona de quebra da plataforma continental, as profundidades aumentam
rapidamente de 130 metros para 1500 a 3500 metros, sendo esta região denominada talude
continental. Esta província fisiográfica apresenta gradientes normalmente íngremes, com
valores médios de 1:15, podendo ser superiores a 1:40. Nas margens passivas, os taludes
continentais estendem-se até a província fisiográfica denominada elevação continental, que
apresenta uma nova quebra no gradiente topográfico para valores mais suaves, inferiores a
1:40. Os taludes continentais possuem larguras de pouco mais de 10km até cerca de
200km.
Os taludes são as regiões das margens continentais que apresentam as maiores espessuras
sedimentares, podendo ultrapassar 10km de espessura. A sedimentação derivada do
continente avança em direção à profundidades cada vez maiores, provocando o
deslocamento progressivo da região da quebra da plataforma continental e do talude
continental.
Sopé Continental
A província fisiográfica entre o talude e a bacia oceânica é denominada sopé continental
(vide Figura 4). De todas as províncias fisiográficas da margem continental, o sopé é a
mais difícil de se caracterizar, sendo mesmo impossível, em algumas áreas. Apresenta de
100 a 1000km de largura, marcado por um gradiente suave, variando de 1:40 a 1:800, com
média de 1:150, com valores decrescentes mar adentro, o que dificulta a determinação de
seu limite com as planícies abissais. Seus relevos locais são baixos, menores do que 40
metros, muito embora possam ser cortados por canais submarinos, que avançam a partir
dos sistemasde cânions do talude continental, com relevos superiores a 200m.
Comumente também, podem apresentar sistemas de cadeias de montanhas e montes
submarinos com relevos superiores a 1000m em muitos locais.
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O sopé continental é formado por uma espessa acumulação de sedimentos com alguns
quilômetros de espessura transportados do continente e depositados na base do talude
continental.
2.2 As Bacias Oceânicas
Entre as margens continentais e os flancos das cordilheiras meso-oceânicas, situam-se as
bacias oceânicas onde ocorrem as planícies abissais que constituem as feições mais planas
de todo o planeta com gradientes menores que 1:1000 e com profundidades variando entre
3.000 e 6.000 metros.
As planícies abissais podem ser completamente isoladas umas das outras por elevações do
embasamento oceânico. Em diversos locais, no entanto, pode ocorrer uma estreita
passagem fazendo a conexão entre elas, caracterizando as passagens abissais.
Os picos vulcânicos com relevos maiores de 1 km são denominados de montes submarinos.
Estas feições, que normalmente tem a forma cônica como dos vulcões existentes no
continente, são encontrados em todos os oceanos. No entanto, é no oceano Pacífico que o
são mais numerosos e proeminentes, em parte devido à menor sedimentação terrígena.
Cadeias notáveis de montes submarinos ocorrem nos diversos oceanos como, por exemplo,
as cadeias de montes submarinos do Havaí, as cadeias de Vitória-Trindade no Atlântico
Sul e a cadeia de montes submarinos de Kevin e das Ilhas Madeira e Açores no Atlântico
Norte. A formação destes alinhamentos de montes vulcânicos formando cadeias é atribuída
à movimentação da placa litosférica sobre um ponto quente fixo no manto (hot spot).
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2.3 Cordilheira Meso-oceânica ou Dorsal Oceânica
O mapa morfológico dos oceanos normalmente chama atenção pela presença da cordilheira
meso-oceânica também conhecida como dorsal oceânica que é a mais conspícua4 de todas
as feições topográficas da Terra.
Esse sistema de cordilheiras estende-se por todos os oceanos com uma extensão total
superior a 70.000km, em profundidades médias de 2.500m.
As cordilheiras meso-oceânicas apresentam um relevo extremamente irregular,
evidenciando duas feições distintas: a crista ou eixo e o flanco. A morfologia das cristas é
usualmente muito pertubada, enquanto a do flanco tende a ser mais suavizado pelos
sedimentos que recobrem parcialmente os desníveis do relevo.
2.4 A Fisiografia da Margem Continental Brasileira
As margens continentais brasileiras, as bacias sedimentares costeiras de idade mesozóico-
cenozóicas e os fundos oceânicos adjacentes têm sua história evolutiva vinculada aos
fenômenos tectônicos que deram origem ao Oceano Atlântico Sul, a partir da separação
dos continentes africano e sul-americano. As bacias sedimentares brasileiras evidenciam os
quatro estágios básicos da formação do Atlântico Sul: pré-rift, rift, proto-oceânico e
oceânico.
A fase pré-abertura (pré-rift) caracteriza-se pela intumescência5 e distensões da crosta
continental associadas a atividades magmáticas e vulcânicas. A evolução desses processos
resultou no aparecimento de fraturamentos e falhas normais gerando estruturas do tipo
grabens e horst, associadas a atividades vulcânicas constituindo o estágio denominado rift.
O prosseguimento dos esforços tencionais provoca a derradeira separação crustal, com
acresção de material proveniente do manto, evoluindo para a formação de uma nova crosta
4 Adj.
1. Que dá na(s) vista(s); visível.
2. Notável, eminente, distinto, ilustre.
3. Sério, grave, respeitável.
5 S. f.
1. Estado de intumescente; intumescimento, tumescência.
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(crosta oceânica) e o aparecimento de um novo oceano (estágios proto-oceânico e
oceânico).
A configuração do litoral brasileiro resulta da interação, durante um longo período de
tempo, entre processos geológicos, geomorfológicos, climáticos e oceânicos. Verifica-se,
em direção ao sul do Brasil, uma diminuição progressiva da importância da maré,
paralelamente ao aumento da importância das ondas como o principal agente dinâmico dos
ambientes costeiros. Esta transição faz com que haja diferenças bastante significativas nas
características do litoral do país.
2.4.1 - A Margem Continental Brasileira
A margem continental brasileira (Figura 5) é subdividida em três grandes setores,
transversalmente à costa: Norte ou Equatorial, do Cabo Orange (AM) até o Cabo
Calcanhar (RN); Leste, do Cabo Calcanhar até Vitória (ES); e Sul de Vitória até o extremo
sul brasileiro. Estas subdivisões foram elaboradas principalmente a partir das
características topográficas mais peculiares de cada setor e, secundariamente, das
diferenciações genéticas e estruturais entre cada segmento da margem continental. Essas
peculiaridades resultaram, por sua vez, em uma evolução sedimentar particular para cada
um dos setores.
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Figura 5 – A topografia e a compartimentação geomorfológica do margem continental brasileira e
dos fundos oceânicos.
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A Plataforma Continental Brasileira apresenta suas maiores dimensões junto à Foz do Rio
Amazonas, com larguras de 350km, na região de Abrolhos (246km), e ao longo de todo o
setor sul, onde atinge cerca de 200km na área entre Santos e Cananéia (SP).
A Margem Continental Sul possui um espesso pacote de sedimentos terrígenos. A presença
de um complexo serrano junto à linha de costa, representando um declive acentuado entre
a área emersa e a área oceânica, associada a uma contínua e prolongada subsidência
marinha, originou a formação dessa seqüência sedimentar. Esta deposição, avançando
continuamente mar adentro, resultou no estabelecimento de uma plataforma larga com uma
suave transição para o talude continental.
A Plataforma Continental Sul caracteriza-se por apresentar o predomínio de areias
quartzosas, com contribuição secundária de carbonato biodetrítico, sendo que suas áreas
mais externas são recobertas por silte e argila (finos) que se associam a faixas de
sedimentos de natureza carbonática. Estes últimos são compostos por conchas e restos de
moluscos, foraminíferos, algas calcárias, briozoários e equinodermos, entre outros.
A Plataforma Leste, gerada mais recentemente que a plataforma Sul, durante o evento de
formação do Atlântico Sul, apresenta largura reduzida, atingindo um mínimo de 8km de
largura defronte a Salvador (BA), onde ocorre uma transição plataforma-talude continental
situada a pequenas profundidades, com uma contribuição de sedimentos terrígenos pouco
expressiva na modelagem do relevo submarino. Esta pequena contribuição de sedimentos
terrígenos, associada às características da circulação oceânica, com massas d’água de
temperatura elevada e salina, implicaram o desenvolvimento de extensas formações
calcárias de algas e corais e no predomínio de sedimentos biogênicos.
Nesta plataforma as construções calcárias de natureza biogência, dominam os fundos
marinhos com a presença, entre a linha de costa e as construções carbonáticas mais
extensas de faixas contínuas de areias subarcosianas e areias biodetríticas. Na região mais
ao norte da plataforma continental leste, a ocorrência de construções carbonáticas próximas
à linha de costa reduz a ocorrência dessas faixas de sedimentos arenosos.Uma interrupção
no padrão deposicional da plataforma continental leste ocorre na região de influência do
Rio São Francisco, onde estão presentes faixas de lamas terrígenas. Ao sul desta área até a
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região de Vitória (ES), as construções carboáticas encontram-se mais afastadas da costa,
em razão do aumento relativo da contribuição terrígena, proveniente de vários rios que
deságuam no meio marinho (Doce e Jequitinhonha).
Na plataforma continental norte predomina a ocorrência de extensas faixas constituídas por
areias bem arredondadas, além de fragmentos calcários amplamente distribuídos.
A transição entre a plataforma e o talude, também é diferenciada em cada setor, estando
localizada entre as isóbatas de 75 e 80 metros no setor Norte, 40 e 80 metros no setor
Leste e até 160 metros no Setor Sul.
A Elevação Continental ou Sopé Continental é a província fisiográfica mais desenvolvida
da Margem Continental Brasileira. Sua cobertura sedimentar é constituída
predominantemente por sedimentos terrígenos, provenientes da plataforma continental,
transportados e depositados por fluxos gravitacionais de massa (deslizamentos, correntes
de turbidez) da borda extrema da plataforma e do talude continental. Na porção externa da
margem continental brasileira (talude e elevação continental), destacam-se duas marcantes
feições: o cone submarino do Amazonas, ao norte, e o cone do Rio Grande, ao sul.
O cone do Amazonas abrange uma área que se estende da borda externa da plataforma
continental até a elevação continental, ao largo da costa do Amapá, projetando-se por cerca
de 700km para Norte, atingindo profundidades entre 4.750 e 4.850 metros na planície
abissal de Demerara. O cone de Rio Grande, de menor expressão, se desenvolve desde a
borda da plataforma do Rio Grande do Sul até profundidades de 4.000 metros.
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