Danilo R. Vieira | Oceanógrafo

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Relatório do Trabalho de Campo: Ubatuba, outubro de 2007

Relatório elaborado pelos alunos Carine de Godoi Rezende Costa, Danilo Rodrigues Vieira, Juliana do Santos Ribeiro, Natália Tasso Signorelli e Patrícia Martins Sparagna em 2007 como parte da disciplina IOF 0206 – Fundamentos de Oceanografia Geológica, ministrada no Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo.

Introdução

1.1 Origem geral da área

1.1.1 Processo de formação do arcabouço (tectônico)

A bacia de Santos é uma depressão tectônica preenchidas por basaltos e sedimentos, localizada na margem continental entre os estados do Rio de Janeiro e Santa Catarina. Em frente à Bacia, o platô Atlântico do Sudeste do Brasil termina em escarpas litorânes de 800 a 2200 m de altura, numa cadeia de montanhas que se estende por 1200 km, genericamante conhecida como Serra do Mar.

Entre o Jurássico Superior e o Baixo Cretáceo, um fenômeno no manto superior, possivelmente devido a efeitos termais, resultou na elevação da moderna região da Serra do Mar. A coincidência deste processo com a abertuta do Atlântico Sul desde o Jurássico Superior ou o Novo Cretáceo levou a consideração desses fenômenos relacionados à separação dos continentes africanos e sul-americanos. Na borda oeste deste rift inicial, ocorreu um sistema de falha, dos quais a falha de Santos se tornaria parte. Na borda leste do rift, a Bacia de Santos foi rebaixada, havendo lava basáltica do Baixo Cretáceo, possivelmente intercalada com sedimentos continentais como base. Durante o Aptiano, o mar epicontinental (mar raso que cobre uma parte do continente), vindo do sul, começou a entrar no rift.

A antiga Serra do Mar foi formada durante o Cretáceo Superior provavelmente antes do Senoniano; somente estudos estratigráficos da bacia de Santos vão definir a data real precisamente. A Serra do Mar emergiu num lugar não muito longe da falha de Santos, e desde então acredita-se que processos de erosão resultaram na sua posição atual.

O Senoniano e o Paleoceno foram momentos de grandes atividades tectônicas na região da Serra do Mar, que estava subindo naquele momento.

O sistema de rifts formou-se tardiamente na borda em ascensão do continente, adjacente à bacia subsidente desde o período Aptiano. O movimento oposto vertical, que, provavelmente foi uma consequência de movimentos no manto superior, atingiu um mínimo de 11km numa distância de 200 km. O sistema de rift desenvolveu-se na região quando um intenso falhamento ocorreu durante o Cambro-Ordovinciano, junto com uma reativação de grandes falhas transversais aproximadamente paralelas à borda noroeste da Bacia de Santos e costa adjacente.

1.1.2 Processo modelador (flutuações do nível do mar)

As flutuações do nível relativo do mar de caráter global estão associadas a eventos de glaciação e deglaciações. As flutuações regionais relacionam-se a fenômenos de tectonismo e variação do geóide.

Há 120.000 anos, o nível do mar encontrava-se 10m acima o nível atual e a Terra era 5°C mais quente. Já, há 18.000, o nível do mar encontrava-se pelo menos a 120 m, abaixo do atual e a Terra era 4°C mais fria. Essas conclusões podem ser feitas a partir de evidências topográficas, datações por C₁₄, ocorrência de níveis biodetríticos e componentes terrígenos.

Muitos estudos tentam relacionar a variação do nível do mar com feições morfológicas sedimentares da plataforma continental de São Paulo. Dentre essas feições destacam-se a presença de escarpas e um vale, ao Sul da Ilha de São Sebastião, relacionados a períodos regressivos da linha de costa. Um trabalho realizado por Furtado et al. (1993) identificou áreas de evidências de transporte on shore-off shore e superfícies similares às topografias de arenitos de praia, indicando processos de erosão sub-aérea e prováveis estabilizações do nível do mar.

[Fig. 1]
Figura 1: A área de estudo, os pontos marcados representam os locais vistados na atividade “Visita à Linha de Costa”, descrita na seção 2.1 deste relatório.

Atividades desenvolvidas

2.1 Visita à linha de costa

Visitamos oito pontos na linha de costa, ilustrados na Figura 1 e enumerados a seguir:

Ponta da Enseada de Caraguatatuba
Rio Juqueriquerê
Praia no Centro de Caraguatatuba
Praia do Capricórnio - Lagoa Azul
Praia do Sapé
Praias Domingas Dias e Lázaro
Praias do Lázaro e Sununga
Foz do Rio Perequê-Mirim

2.2 Foto interpretação

A análise de fotografia aéreas é utilizada para caracterização geomorfológica de uma determinada área de estudo. É uma ferramenta indispensável em pesquisas, principalmente para mapeamentos de cunho litológico, litoestratigráfico e/ou estrutural. Através dela podemos identificar características como direção de trens de ondas incidentes na costa e da refração e difração desses trens, identificação do sentido da deriva litorânea (através da caracterização de feições geomórficas e sedimentológicas), tipos de zona de surf, assimetria da largura praial em relação às extremidades e ao seu arco ou nas faces de estruturas rígidas perpendiculares à linha de costa, presença ou ausência de cúspides praiais, recuos de linha de costa, evolução da ocupação humana.

A utilização de duas imagens aéreas de um mesmo local, fotografadas sob diferentes ângulos, permite a visualização da imagem tridimensional. Para isso, as fotos foram interpretadas com este- oscópio. Essa observação permite uma maior percepção do relevo.

2.3 Análise dos sedimentos

Foram realizadas coletas de sedimento nos pontos visitados na linha de costa, todos no litoral norte de São Paulo.

Estes sedimentos passaram por um processo de secagem para posterior análise, na qual descreveu- se as características dos grãos em lupa, sob os seguintes parâmetros:

descrição visual;
arredondamento (segundo Krumbein);
composição: mineralogia, biodetritos, tamanho (com uso de papel milimetrado);

A coleta do sedimento ocorreu no dia 19 de outubro de 2007, e a análise sob lupa foi feita no dia 27 de outubro de 2007.

2.4 Trabalhos a bordo do Black Fin

2.4.1 Obtenção do perfil batimétrico do Boqueirão da Ilha Anchieta

Utilizando-se uma eco-sonda modelo NJA-550MII, da marca Japan Radio Co. LTD. com potência de 50KHz, mostrada na Figura 2, obteve-se o perfil batimétrico do Boqueirão da Ilha Anchieta.

O perfil foi desenhado pela eco-sonda concomitantemente ao deslocamento da embarcação, sendo que, a cada minuto, era feita uma linha sobre o perfil e anotava-se dados de posicionamento (latitude e longitude) para que os pontos marcados pelas linhas pudessem ser georeferenciados, tornando possível a obtenção da batimetria da região sem erros causados por desvios na trajetória do barco.

[Fig. 2: Eco-sonda]
Figura 2: eco-sonda utilizada.

2.4.2 Amostragem de sedimentos da superfície do fundo

Utilizando-se o amostrador de Peterson (Figura 3), foram obtidas amostras de 4 pontos:

23° 30,667 S — 45° 05,138 W

23° 30,702 S — 45° 05,543 W

23° 30,725 S — 45° 05,971 W

23° 30,768 S — 45° 06,512 W

O procedimento de amostragem consistia em armar e travar o amostrador; descê-lo, preso a um cabo, ao fundo; com o contato com o fundo, a trava soltava-se e bastava puxar o amostrador para cima para fechá-lo e recolher a amostra. Com o amostrador novamente a bordo, ele era aberto e a amostra era despejada sobre uma bandeja para que fosse feita a análise e descrição do conteúdo.

[Fig. 3: Amostrador de Peterson]
Figura 3: amostrador.

3 Resultados

3.1 Atividades na linha de costa

3.1.1 Primeiro ponto: Ponta da Enseada de Caraguatatuba

O ponto observado está em uma planície de maré arenosa.

A área descoberta, devido à maré baixa, apresentava canais de maré e marcas onduladas, resultantes da ação das correntes de maré. O sedimento era principalmente arenoso, com matéria orgânica proveniente do Rio Juqueriquerê. A areia, resultado da erosão da Serra do Mar, foi transportada pela deriva litorânea. Pôde-se notar a presença de mica no sedimento.

Pôde-se observar também a linha de deixa, marcando o alcance da maré alta. Além desta linha encontrou-se um sedimento formado por areia fina. Flutuações no nível médio relativo do mar durante o período geológico constituem uma hipótese para explicar esta observação.

[Fig. 4]
Figura 4: visão geral do ponto 1.

O local observado é um ambiente de baixa energia. Está protegido das ondas pela Ilha da São Sebastião, e por outras ilhas, como Búzios, que formam um anteparo para as ondas. Além disso, o Canal de São Sebastião funciona como um molhe hidráulico e a topografia de fundo (pontal arenoso) também protegem o local da incidência de ondas. Assim, a única força modeladora no local é a maré.

3.1.2 Segundo ponto: foz do Rio Juqueriquerê

A área observada encontrava-se bastante afetada pela atividade antrópica.

O mangue apresentava-se bastante aterrado, conseqüência da ocupação das margens do Rio Juqueriquerê ao longo do seu curso, que aumentou o aporte de sedimento.

[Fig. 5]
Figura 5: à esquerda: foto de satélite do ponto 2 (ao centro) e regiões adjacentes mostrando como a área era anteriormente. (foto de dez/2005). À direita: a região como encontra-se atualmente, em 2005 a casa encontrava-se mais próxima ao nível do mar.

Com a destruição do mangue, as casas que antes eram protegidas da ação da maré estavam sendo invadidas pelo mar.

O aumento do aporte de sedimento também assoreou o canal usado pela Marina. Para resolver o problema, está sendo feita a dragagem do canal e todo o sedimento retirado está sendo lançado em frente às casas, formando uma praia artificial, evitando que estas continuem a ser invadidas na maré alta.

O local apresentava também marcas onduladas. Estas não eram regulares como as encontradas na planície de maré. Isso porque estavam também sob a ação do rio, não só sob a ação da maré.

Não foi observada matéria orgânica sob o sedimento arenoso.

3.1.3 Terceiro ponto: Praia no Centro de Caraguatatuba

De acordo com Souza (1990) apud Farinaccio e Tessler (2006), a Ponta do Camaroeiro (região norte da Enseada de Caraguatatuba), onde se encontra o ponto, é circundada por ilhas como São Sebastião e projeções rochosas da Serra do Mar, portanto é semi-abrigada da incidência de ondas do quadrante sul e sudoeste. Segundo o mesmo autor, a região apresenta vários indícios morfológicos e sedimentológicos que indicam a atuação das correntes de deriva litorânea, que rumam de norte para sul.

[Fig. 6]
Figura 6: bancos de areia à esquerda e píer à direita.

Este ponto apresentava bancos de areia formados pela ação da deriva litorânea. A construção do molhe bloqueou a corrente e fez com que fosse acelerada a deposição de areia.

Do outro lado do molhe, resultado da corrente de deriva litorânea, passou a existir um processo de erosão.

Um píer existente no local também bloqueava a corrente, embora de forma menos intensa, contribuindo para a formação dos bancos de areia.

3.1.4 Quarto ponto: Praia do Capricórnio - Lagoa Azul

A Lagoa Azul constitui um estuário cego.

O local é de alta energia, pois não há anteparo para as ondas que chegam a praia com energia suficiente para formar barras arenosas que fecham a desembocadura do rio. As barras crescem, portanto, no sentido on-shore–off-shore.

[Fig. 7]
Figura 7: barra fechando a desenbocadura do rio.

Cúspides praiais foram observadas no local.

O sedimento é formado por areia grossa, fragmentos de rocha e conchas, ilmita, feldspato, minerais pesados e mica, trazidos pelo Rio Massaguaçu.

O transporte ao longo da praia é feito pela corrente de deriva litorânea, que segundo Souza apud Farinaccio & Tessler, flui de sul para norte na costa do Massaguaçu.

3.1.5 Quinto ponto: Praia do Sapé

Apesar de ser uma área de alta energia, a praia tem inclinação bem suave. Isso porque a inclinação da praia depende da granulometria do sedimento, que no local é fino, e não da energia das ondas.

À frente da praia há a Ilha da Ponta, que em períodos anteriores, quando o nível do mar era mais baixo, formava-se um tômbolo.

[Fig. 8: Formação de um tômbolo]
Figura 8: formação de um tômbolo. Linhas azuis indicam a direção do trem de ondas; linhas pretas indicam o fluxo de sedimentos.

Tômbolos são formados pela mecanismo ilustrado na Figura 8: um trem de ondas chega à praia paralelo e é refratado por uma ilha, as correntes resultantes contornam a ilha e depositam o sedimento na área abrigada.

3.1.6 Sexto ponto: Praias Domingas Dias e Lázaro

As observações foram feitas da estrada e pôde-se notar o tômbolo que separa as duas praias.

3.1.7 Sétimo ponto: Praias do Lázaro e Sununga

Apesar de separadas apenas por um tômbolo, as duas praias apresentam grandes diferenças entre si.

A praia do Lázaro está abrigada, não recebendo diretamente o trem de ondas. As águas calmas têm menor capacidade de transporte e o sedimento encontrado no local é composto basicamente de areia fina e, portanto, tem-se uma praia bastante plana.

A inclinação, porém, não é homogênea ao longo da praia. Devido à deriva litorânea que traz material proveniente da Praia Domingas Dias, há diferença na granulometria do sedimento encontrado nas duas extremidades da praia, e conseqüentemente, diferença na sua inclinação.

A praia da Sununga, porém, não é abrigada, e é, portanto, mais energética e com maior capacidade de transporte.

O sedimento encontrado aqui era composto de areia grossa, assim como no Lázaro, porém de maior granulometria, aproximando-se do encontrado próximo a Lagoa Azul. Não continha, porém, tantos fragmentos de rocha. Isso porque na região não há um rio que seja fonte desse material, como o Rio Massaguaçu. O depósito do sedimento, que tem origem na erosão dos costões, é feito pela célula de circulação interna.

3.1.8 Oitavo ponto: foz do Rio Perequê-Mirim

Neste ponto foram observadas diferenças quanto à granulometria do sedimento e inclinação da praia.

A variação longitudinal da granulometria e da inclinação da praia é devido a duas fontes com característica diferentes entre si, em cada extremidade da praia. Do lado direito da praia, há o rio Perequê-Mirim que é fonte de sedimentos resultantes da erosão da Serra do Mar. O sedimento encontrado ali é, portanto, mais grosso, e a praia mais inclinada. Do outro lado, o córrego trás sedimentos de uma fonte mais distante, é mais plano, e tem menor capacidade de transporte. O sedimento, portanto, é mais fino.

[Fig. 9]
Figura 9: foz do rio Perequê-Mirim.

A variação vertical de granulometria é resultado da diferença do aporte do rio e da praia.

A inclinação da praia é alterada pela atividade humana. Devido a freqüente entrada e saída de embarcações no local, a praia é constantemente aplainada.

A área é bem protegida, e as ondas incidentes no local têm pouca energia. O transporte ao longo da praia forma bolsões de depósito de material vindo principalmente dos rios.

3.2 Descrição de sedimentos

Disponível somente na versão impressa do relatório.

[Fig. 11]
Figura 11: amostras analisadas.

3.3 Foto interpretação

Na análise das fotos 79270 e 79280 observa-se uma praia (à esquerda da figura) abrigada do trem de ondas vindo de sudeste.

Observa-se algo semelhante nas fotos 75795 e 75796, onde as praias Domingas dias e Lázaro encontram-se abrigadas e a praia da Sununga mostra-se batida.

Em todas as fotos averigua-se a presença de costões rochosos, Mata Atlântica, vias de acesso.

3.4 Trabalhos a bordo do Black Fin

3.4.1 Obtenção do perfil batimétrico do Boqueirão da Ilha Anchieta

Disponível somente na versão impressa do relatório.

3.4.2 Amostragem de sedimentos da superfície do fundo

Os pontos nos quais foram feitas as coletas encontram-se na figura 12 (página 19) e as descrições dos sedimentos estão a seguir, também há fotos ilustrando as amostras, quando possível, na Figura 13.

3.4.2.1 Ponto 1: 23° 30,667 S 45° 05,138 W

Esse ponto encontra-se em área de costão rochoso. Nos sedimentos coletados havia a presença de fragmentos bioclásticos, areia de média a grossa, nódulos lamosos e biodetritos carbonáticos. A profundidade era de 6,0 m.

3.4.2.2 Ponto 2: 23° 30,702 S 45° 05,543 W

Os sedimentos desse ponto apresentavam-se com coloração amarela na superfície devido à oxidação e havia areia muito fina e lama, com poucos biodetritos carbonáticos. A profundidade era de 10,7 m.

3.4.2.3 Ponto 3 - 23° 30,725 S 45° 05,971 W

Nos sedimentos desse ponto, havia lama e areia, sendo que a última concentrava-se na parte superficial juntamente com biodetritos carbonáticos. A profundidade era de 10,7 m.

3.4.2.4 Ponto 4 - 23° 30,768 S 45° 06,512 W

Os sedimentos desse ponto apresentavam-se mal selecionados, havendo lama e areia de fina a grossa. Isso é explicado pelo fato de que o local é protegido e próximo à fonte, fazendo com que a lama seja depositada juntamente com a areia. Nesses sedimentos foram encontrados poucos biodetritos carbonáticos. A profundidade era de 9,2 m.

[Fig. 12]
Figura 12: localização das estações de onde foram feitas as coletas.

[Fig. 13]
Figura 13: amostras de sedimentos de superfície de fundo recolhidas para os pontos 1 , 2 e 3 (da direita para a esquerda).

4 Discussão e conclusão

As características observadas na foto-interpretação explicam as encontradas em campo.

Conforme indica a Seção 3.1 deste relatório, que trás as descrições dos pontos, as praias Domingas Dias e Lázaro, por exemplo, são separadas por um tômbolo, evidente nas fotos 75795 e 75796 observadas ao estereoscópio.

As praias do Lázaro e Sunuga também tiveram suas feições confirmadas na observação dessas mesmas fotos. A praia do Lázaro é protegida do trem de ondas pelo tômbolo que a separa da praia da Sununga, e esta, por sua vez, fica exposta à ação das ondas. Essas características influenciam na energia das praias, que determina consequëntemente a composição dos sedimentos, sendo que a granulometria destes influencia na inclinação.

Depreende-se o mesmo para as fotos 75795 e 75796, onde as prais Domingas Dias e Lázaro encontram-se abrigadas pelo costão rochoso e pelo tômbolo que o une ao continente, enquanto separa as praias do Lázaro e Sununga, que recebe diretamente o trem de ondas bloqueado.

Durante o trabalho de campo, pôde-se observar a correleção entre os diferentes métodos de pesquisa em Oceanografia Geológica, de forma que dados obtidos indiretamente (como foto-interpretação) são ratificados por métodos diretos (como a visita à linha de costa e a amostragem de sedimentos praiais e de fundo). Dessa forma, foi possível perceber que quanto maior o número de métodos utilizados, maior é a exatidão do trabalho, uma vez que haverá mais dados a serem analisados e comparados, aumentando a confiabilidade das conclusões inferidas.

Referências

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