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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA E GEOQUÍMICA
____________________________________________________________
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
IDENTIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DAS MASSAS
D’ÁGUA DA PLATAFORMA CONTINENTAL DO MARANHÃO,
DURANTE OS PERÍODOS SECO (NOVEMBRO, 1997) E
CHUVOSO (JUNHO, 1999)
____________________________________________________________
Dissertação apresentada por:
PAULO HENRIQUE PARENTE PONTES
BELÉM
2007
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AGRADECIMENTOS
Gostaria de expressar aqui os meus sinceros agradecimentos a todos que de
alguma forma contribuíram para o desenvolvimento deste trabalho. Sem a força
de Deus, de parcerias, de professores e dos amigos seria improvável o bom
andamento e cumprimento de uma pesquisa científica. Sabendo-se disso,
quero agradecer:
A Deus primeiramente, por sempre atender aos meus pedidos de inspiração e
coragem para enfrentar as dificuldades e obstáculos que eventualmente
surgiram durante esta caminhada, e por enviar Espíritos de Luz para me
orientar rumo ao progresso moral e intelectual.
Aos meus pais Paulo Roberto e Ana Lúcia que sempre lutaram para o meu
crescimento pessoal e, principalmente, por trabalharem e lutarem em minha
educação, garantindo assim uma boa moral.
Ao meu irmão e companheiro Roberto Augusto que sempre procura, quando
necessário, me incentivar nos estudos e problemas pessoais. E pelos
conselhos dados e harmoniosa convivência que temos.
Ao Prof. Dr. Maâmar El-Robrini, meu orientador, pertencente à Universidade
Federal do Pará (UFPA), pela oportunidade de trabalhar na pós-graduação,
além do companheirismo, amizade e dedicação durante os dois anos de
pesquisa e árduo trabalho.
Ao Programa de Pós-Graduação de Geologia e Geoquímica (PPGG) pela
oferta de vagas no mestrado, disciplinas, professores, concessão de ajudas de
custo quando se fizeram necessário.
Ao coordenador do PPGG, José Augusto Martins, por atender aos meus
pedidos e dar-me orientações quanto às disciplinas, esclarecimentos e
desenvolvimento da dissertação de mestrado.
Ao Comitê Executivo (CE) e SubComitê Regional Norte (SCORE/NO) do
Programa REVIZEE, ao Ministério do Meio Ambiente (MMA), Comissão
Interministerial para os Recursos do Mar (SECIRM) e Diretoria de Hidrografia e
Navegação (DHN) do Ministério da Defesa (MD), à tripulação do NOc.
¨ANTARES¨ e ao CNPq.
A todas as bibliotecárias da Biblioteca Setorial do Centro de Geociências da
UFPA, que sempre toleraram a minha insistência em pesquisar trabalhos,
ajuda quanto à aplicação das normas da ABNT e construção das referências
bibliográficas do trabalho.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
pela concessão da bolsa científica, que sem dúvida foi o grande incentivo ao
trabalho, pois ajudou na compra de materiais e serviu como auxílio financeiro
em diversas ocasiões.
Ao Prof. Dr. Milton Kampel, co-orientador desta dissertação de mestrado,
pertencente ao Instituto Nacional de Pesquisas Espacias (INPE) de São José
dos Campos – SP, por me oferecer a oportunidade de trabalhar nesta preciosa
instituição de conhecimento científico. Agradeço por ter permitido a minha
entrada no INPE, compartilhar conhecimento, ajudar na confecção das
imagens de satélite, aquisição da série histórica de dados de TSM, oferecer um
computador em uma sala agradável e pela amizade.
Ao INPE pela permissão de usufruir de seu espaço e bibliotecas, assim como
permitir a cópia de material bibliográfico totalmente grátis e de uma dissertação
de mestrado inteira por um preço muito acessível.
Ao colega de sala no INPE, Alexandre, por sempre me ajudar com problemas
no computador e buscas de material e pessoas no interior do INPE.
À Tamara, secretária da Divisão de Sensoriamento Remoto do INPE, pela
ajuda na tramitação dos pedidos de xerox e por toda a informação que me foi
passada.
Às bibliotecárias (estagiárias) da Biblioteca Central do INPE, Diana e Fabiana,
pela intensa ajuda, ensinamento do programa de buscas de material no
computador local e paciência nas instruções durante o desenvolvimento de
constantes pesquisas.
À coordenadora da Biblioteca Central do INPE, Silvia Castro, por sempre me
atender com muita educação e permitir a saída para xerox de livros e teses em
lojas localizadas fora do INPE, demonstrando uma relação de inteira confiança.
Ao amigo Fernando Costa, que me recebeu no aeroporto de Congonhas – SP
e ter me ensinado a me locomover na cidade até chegar à estação rodoviária,
para assim me dirigir até São José dos Campos.
Aos funcionários do Hotel San Marcos de São José dos Campos que me
passaram muitas informações da cidade, dicas de ônibus urbanos e lugares
para visitar.
Ao meu primo de terceiro grau José Parente e toda sua família, por ter me
recebido em São José dos Campos, dado dicas da cidade, reserva de quarto
num hotel bom e barato e, principalmente, pela convivência e amizade, que
foram fundamentais durante os 30 dias que passei na cidade, além de me
oportunizarem um ótimo festejo natalino.
Ao amigo Charlles Carvalho por sempre me ajudar na confecção de figuras e
por sempre resolver problemas em meu computador e me acalmar em
momentos de profundo stress com a máquina de trabalho. Além da amizade e
convivência harmoniosa.
Ao amigo Marcelo Abreu pela intensa ajuda na confecção de mapas, perfis e
figuras, por todas as dicas e conselhos para a melhoria desta dissertação de
mestrado, por compartilhar seus conhecimentos, demonstrar dedicação e
paciência em suas instruções acadêmicas e pela amizade e convivência
harmoniosa.
Aos colegas de trabalho Ismaily Bastos, Leandro Barbosa, Juliana Guerreiro,
Paulinha Pagliarini, Marcelo Pena e Gheisa Oliveira pelos momentos de
descontração, farras e amizade.
RESUMO
A Plataforma Continental do Maranhão (PCM), entre a foz dos rios Gurupi e
Parnaíba, possui 203 km de largura em frente ao litoral ocidental e 72 km a
partir da baía do Tubarão em direção sudeste. A costa do Maranhão é
diversificada: a NW, as Reentrâncias Maranhenses, a leste, o litoral de dunas,
sendo separados pelo Golfão Maranhense, onde o rio Mearim descarrega suas
águas com uma vazão de 770 m
3
/s. Outros rios com menor descarga hídrica
deságuam no litoral: Gurupi, Maracaçumé, Turiaçú, Itapecuru e Parnaíba. Os
parâmetros de temperatura, salinidade e densidade serviram para identificar e
caracterizar as massas de água, durante os períodos: seco (novembro de
1997), e chuvoso (junho de 1999), com o intuito de observar a variabilidade
sazonal das massas d’água. As imagens AVHRR (Advanced Very High
Resolution Radiometer) de alta resolução (1,1 km) de temperatura da superfície
do mar (TSM) dos satélites NOAA 14 e 15 serviram para verificar a variação
deste parâmetro durante o período em estudo e identificação de feições
oceanográficas. A série temporal de médias mensais de imagens AVHRR
Pathfinder de TSM com resolução de 4 km (1985 até 2001), fornecida pelo
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), permitiu a observação da
variabilidade temporal e espacial da TSM através do cálculo de médias
climatológicas e respectivas anomalias mensais de TSM em 3 pontos na PCM
para verificar se há mudanças significativas das características físicas das
águas da PCM em anos de El-Niño/La-Niña, pois estes fenômenos podem ou
não ocasionar grandes mudanças no comportamento das massas d’água
superficiais e na circulação local. Observou-se que no período seco (1997),
ocorreu apenas a Água Tropical, que é uma massa d´água oceânica, provando
que durante este período as águas continentais não atuam sobre a PCM e no
período chuvoso (1999), foi observado a Água Costeira, Água de Mistura, Água
Tropical e a Água Central do Atlântico Sul. A Água Costeira é uma massa
d’água proveniente dos rios que deságuam na PCM e a Água de Mistura é uma
massa d’água que apresenta características oceânica e costeira. Logo, a
presença destas duas massas de água na PCM prova que neste período
ocorrem águas continentais na área de estudo.
As massas de água da PCM possuem as seguintes características físicas: (i)
Água Tropical: salinidade maior que 36, temperatura entre 26,6º e 28,7º C e
densidade entre 23 kg/m
3
e 23,8 kg/m
3
, que durante o período seco ocorre
desde a superfície até mais de 60 m de profundidade, enquanto no período
chuvoso só foi observada a 40 km da costa, da superfície até mais de 60 m; (ii)
Água Costeira: salinidade inferior a 33, temperatura entre 28º e 29,4º C e
densidade entre 19 kg/m
3
e 21,4 kg/m
3
, que se estendeu até 10 km da costa,
sendo encontrada da superfície até 28 m; (iii) Água de Mistura: salinidade entre
33 e 36, temperatura entre 25,8º e 28,75º C e densidade entre 21,8 kg/m
3
e
23,8 kg/m
3
, podendo ser observada até 60 km da costa, se estendendo da
superfície até 60 m; (iv) Água Central do Atlântico Sul: salinidade oscilando
entre 35,6 e 36, temperatura inferior a 18º C e densidade entre 23,9 kg/m
3
e
25,8 kg/m
3
, encontrada somente a partir de 31 km da costa e em profundidade
superior a 50 m. As imagens AVHRR/NOAA revelam pouca variação do campo
de TSM sobre a PCM. Nas imagens de novembro de 1997, a variação máxima
da TSM foi de 2,5º C (mínimo de 27º C e máximo de 29,5º C), praticamente os
mesmos valores obtidos in situ, em que o máximo de TSM foi de 28,6º C e o
mínimo de 27,1º C. Nas imagens de junho de 1999, a oscilação deste
parâmetro ficou entre 27º e 29º C, assemelhando-se com os valores adquiridos
durante o cruzeiro oceanográfico do mesmo ano, que foram de 27,4º C
(mínimo) e 29,2º C (máximo). Os gráficos de anomalia de TSM em 3 pontos
geográficos da PCM mostram ínfima oscilação de anomalia de TSM na área de
estudo durante o evento El-Niño de 97/98. A anomalia de TSM é maior na PCM
no ano de 1998, isto é, entre os cruzeiros oceanográficos deste trabalho, logo
não houve influência significante deste fenômeno sobre as características de
temperatura das massas de água superficiais da PCM durante os períodos de
coleta. A ocorrência de diferentes massas de água na PCM está relacionada
principalmente à sazonalidade da região de estudo, que apresenta maior
influência estuarina durante o período chuvoso e pouca ou nenhuma influência
no período seco, como pode ser comprovado pela predominância da água
oceânica (Água Tropical) no período seco e presença da Água Costeira e Água
de Mistura no período chuvoso, determinando maior estratificação das águas.
Palavras-chave: Temperatura. Salinidade. Densidade. Massa d’água.
Sazonalidade. Plataforma Continental do Maranhão.
ABSTRACT
The Maranhão Continental Shelf (MCS) between the mouths of Gurupi and
Parnaíba rivers is 203 km wide on the occidental coast and 72 km from Tubarão
Bay toward southeast. The Maranhão coast is distinct: there are Maranhenses
Reentrances in the Northwest; the dunes coast in the eastern side, being
separated by the Golfão Maranhense, where the Mearim river, whose discharge
is about 770 m
3
/s, discharges its fresh water. Other small rivers like Gurupi,
Maracaçumé, Turiaçu, Itapecuru and Parnaíba discharge fresh water on the
shore. The parameters of temperature, salinity and density were used to identify
and characterize the water masses during dry season (november, 1997) and
rainy season (june, 1999) in order to study seasonal variability of the local water
masses. Images of Sea SurfaceTemperature (SST) obtained from Advanced
Very High Resolution Radiometer (AVHRR) from NOAA satellites were used to
observe its variation and verify some oceanographic features. The time series
of monthly averages of images from AVHRR Pathfinder of SST with 4 km
resolution (from 1985 to 2001), obtained from Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais (INPE), was used to study the temporal and spatial SST variability
through the calculation of climatological mean and its monthly SST changes in
three points of the MCS to see if there are substantial changes in the features of
the MCS waters during El-Niño/La-Niña seasons, since those phenomena can
provoke (or not) great changes in the superficial water masses and in the local
circulation. During the dry season (1997), it was observed that only Tropical
Water, which is a water mass occurred, proving that at this season the
continental water does not act on the MCS. However, during rainy season
(1999) there were Coastal Water, Mixture Water, Tropical Water and South
Atlantic Central Water. The Coastal Water is a water mass that comes from the
rivers that discharge in the MCS. Mixture Water is a mixture of oceanic and
continental water. So the presence of these two masses in the MCS proves that
continental water occurred in the field of study during that period.
The MCS water masses have the following physical characteristics: (i) Tropical
Water: salinity over 36, temperature between 26,6° and 28,7°C and density
between 23 kg/m³ and 23,8 kg/m³, which during the dry season occurs since
the surface until more than 60 m of depth, while during rainy season it only
occurs 40 km from the coast, from the surface until deeper 60 m; (ii) Coastal
Water: salinity under 33, temperature between 28° and 29,4°C and density
between 19 kg/m³ and 21,4 kg/m³, it occurs along 10km from the coast being
also found from the surface until 28 m; (iii) Mixture Water: has salinity values
between 33 and 36, temperature between 25,8º and 28,75ºC and density
between 21,8 kg/m
3
and 23,8 kg/m
3
, and can be observed until 60 km from the
coast along surface until 60 m; (iv) South Atlantic Central Water has salinity
between 35,6 and 36, temperature under 18ºC and density between 23,9 kg/m
3
and 25,8 kg/m
3
that can be found 31 km from the coast and over 50 m depth. In
the MCS, the AVHRR/NOAA images has shown low variation the SST field over
the MCS. In November, 1997 maximum SST variation was 2,5ºC (minimum of
27°C and maximum of 29,5ºC) almost the same data obtained in situ where the
maximum of SST was 28,6°C and minimum of 27,1°C. In the images of june,
1999, the oscillation of this parameter was between 27° and 29°C, similar to the
data obtained during the ocean cruse of the same year that were of 27,4°C
(minimum) and 29,2ºC (maximum). The graphics of SST anomaly in three
different geographical sites of the MCS show a slight SST anomaly oscillation
during the 1997/98 El-Niño event. The SST anomaly is higher in the MCS
during 1998, which is between this work’s oceanographic expeditions.
Therefore there was no significant influence of this phenomenon on the water
masses of the MCS temperature characteristics during the data acquisition
period. The occurrence of different water masses in the MCS region is related
mainly to the seasonality on the area of study, which presents larger estuarine
influence during the rainy season and little or no influence during the dry period,
as can be confirmed through the predominance of oceanic waters (Tropical
Waters) during the dry period and the presence of coastal waters and mixture
water in the rainy season, determining clearer water stratification.
Key-words: Temperature. Salinity. Density. Water mass. Sazonality. Maranhão
Continental Shelf.
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO
20
2
OBJETIVOS
23
3
CARACTERIZAÇÃO DA REGIÃO DE ESTUDO
24
3.1 ASPECTOS GEOLÓGICOS 24
3.1.1
Litoral ocidental do Maranhão
25
3.1.2
Golfão Maranhense
26
3.1.3
Litoral oriental do Maranhão
27
3.2 PLATAFORMA CONTINENTAL DO MARANHÃO (PCM) 28
3.3 CONDIÇÕES CLIMÁTICAS E METEOROLÓGICAS 29
3.3.1
Clima da região e pluviosidade
29
3.3.2
Vento
32
3.3.3
Zona de Convergência Intertropical (ZCIT)
34
3.3.4
Linhas de instabilidade
35
3.4 CONDIÇÕES OCEANOGRÁFICAS 37
3.4.1
Sistema de correntes equatoriais
37
3.4.2
Circulação oceânica na plataforma continental norte brasileira
47
3.4.2.1 Plataforma Continental do Maranhão (PCM) 48
3.4.3
Hidrologia
48
3.4.4
Marés e correntes de maré
51
3.4.5
Ondas oceânicas
52
4
MATERIAIS E MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO
53
4.1 DADOS OCEÂNICOS 53
4.1.1
Campanhas oceanográficas
53
4.1.2
Medição dos parâmetros físicos (temperatura, salinidade e
densidade)
54
4.1.3
Processamento dos dados em laboratório
58
4.2 PROCESSAMENTO DAS IMAGENS AVHRR/NOAA 58
4.2.1
Imagens CLASS/NOAA e CPTEC/INPE
58
4.2.2
Série temporal de imagens AVHRR da plataforma Pathfinder
60
5
RESULTADOS
61
5.1 PERÍODO SECO (NOVEMBRO DE 1997) 62
5.1.1
Temperatura
62
5.1.2
Salinidade
67
5.1.3
Densidade
72
5.1.4
Massa de água do período seco
78
5.2 PERÍODO CHUVOSO (JUNHO DE 1999) 80
5.2.1
Temperatura
81
5.2.2
Salinidade
86
5.2.3
Densidade
92
5.2.4
Massas de água do período chuvoso
98
6
DISCUSSÕES
116
7
CONCLUSÕES
121
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
123
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1:
Litoral ocidental maranhense obtida através do programa
Google Earth. (acessado em 28/11/2006)
25
Figura 2:
As principais baías que fazem parte do Golfão Maranhense
(EL-ROBRINI, 1990).
26
Figura 3:
Litoral oriental maranhense obtida através do programa
Google Earth (acesado em 28/11/2006).
27
Figura 4:
Mapa mostrando a PCM, que é mais larga a NW e se
estreita em direção SE (BRASIL, 1979a).
29
Figura 5:
Curvas do comportamento da temperatura do ar de um
ponto costeiro do Maranhão (ROCHA; RIBEIRO; EL-
ROBRINI, no prelo).
31
Figura 6:
Direção e velocidade sazonal do vento. A região N-NE do
Brasil não apresenta variação da direção do vento
(ROCHA; RIBEIRO; EL-ROBRINI, no prelo).
33
Figura 7:
Esquema das principais correntes que ocorrem no
Atlântico tropical e equatorial. (a) NEC – Corrente Norte
Equatorial; (b) NECC – Contracorrente Norte Equatorial; (c)
NEUC – Subcorrente Norte Equatorial; (d) SEUC –
Subcorrente Sul Equatorial; (e) EUC – Subcorrente
Equatorial; (f) SEC – Corrente Sul Equatorial; (g) NBC –
Corrente Costeira Norte Brasileira; (h) BC – Corrente do
Brasil; (i) NBUC – Subcorrente Norte Brasileira
(SCHOUTEN; MATANO; STRUB, 2005).
38
Figura 8:
Vetores de corrente gerados por Schott & Böning (1991) no
modelo WOCE, mostrando o comportamento e direção das
principais correntes do Atlântico Equatorial oeste
(SCHOTT; BÖNING, 1991).
40
Figura 9:
Formação de vórtices da Corrente Norte do Brasil
indicados pelas setas (modificado de BARNIER et al.,
2001).
45
Figura 10:
Bacias hidrográficas do Estado do Maranhão (ANA, 2005).
49
Figura 11:
Principais rios e baías do litoral do Maranhão (BRASIL,
1979b).
50
Figura 12:
Navio oceanográfico “Antares” H-40 da Marinha do Brasil
em procedimento de navegação.
53
Figura 13:
Conjunto Rosette e CTD preparado para o processo de 54
coleta.
Figura 14:
Mapa de localização das estações oceanográficas durante
a Operação Norte II do Programa REVIZEE.
55
Figura 15:
Mapa de localização das estações oceanográficas durante
a Operação Norte III do Programa REVIZEE.
57
Figura 16:
Distribuição superficial da temperatura na PCM, mostrando
que a mesma é maior próximo da costa e menor a
offshore.
63
Figura 17:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
63
Figura 18:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
64
Figura 19:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
64
Figura 20:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 4 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
65
Figura 21:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
65
Figura 22:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
66
Figura 23:
Distribuição superficial da salinidade na PCM, mostrando
que a mesma é maior próximo da costa e menor a
offshore.
68
Figura 24:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
69
Figura 25:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
69
Figura 26:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
70
Figura 27:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
70
Figura 28:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
71
Figura 29:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 6 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
71
Figura 30:
Distribuição superficial da densidade na PCM, mostrando
que a mesma é maior próximo da costa e menor a
offshore.
74
Figura 31:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
75
Figura 32:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
75
Figura 33:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
76
Figura 34:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
76
Figura 35:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
77
Figura 36:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 14).
77
Figura 37:
Diagrama T-S mostrando a faixa de temperatura e
salinidade da Água Tropical presente em toda a PCM
durante o período seco de novembro de 1997.
78
Figura 38:
Distribuição superficial da temperatura na PCM, mostrando
que a mesma é maior próximo da costa e menor a
offshore.
82
Figura 39:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 1 (veja a 83
localização do perfil 1 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
Figura 40:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
83
Figura 41:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
84
Figura 42:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
84
Figura 43:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
85
Figura 44:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
85
Figura 45:
Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 7 (veja a
localização do perfil 7 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
86
Figura 46:
Distribuição superficial da salinidade na PCM, mostrando
que este parâmetro é menor próximo da costa e maior a
offshore.
88
Figura 47:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
89
Figura 48:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
89
Figura 49:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
90
Figura 50:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
90
Figura 51:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
91
Figura 52:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
91
Figura 53:
Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 7 (veja a
localização do perfil 7 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
92
Figura 54:
Distribuição superficial da densidade na PCM, mostrando
que este parâmetro é menor próximo da costa e maior a
offshore.
94
Figura 55:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
95
Figura 56:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
95
Figura 57:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
96
Figura 58:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
96
Figura 59:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
97
Figura 60:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
97
Figura 61:
Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 7 (veja a
localização do perfil 7 no mapa das estações
oceanográficas da Figura 15).
98
Figura 62:
Diagrama T-S mostrando a faixa de temperatura e
salinidade das massas de água da PCM durante o período
chuvoso de Junho de 1999. O gráfico em forma linear
representa grande mistura de massas d’água.
99
Figura 63:
Distribuição das massas d’água da PCM no perfil 1 durante
o período chuvoso.
100
Figura 64:
Distribuição das massas d’água da PCM no perfil 6 durante
o período chuvoso (1999).
103
Figura 65:
Distribuição das massas d’água no perfil 7 durante o
período chuvoso.
104
Figura 66:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Gurupi em
1997 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
106
Figura 67:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Gurupi em
1999 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
107
Figura 68:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Maracaçumé
em 1997 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
107
Figura 69:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Maracaçumé
em 1999 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
108
Figura 70:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Turiaçú em
1997 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
108
Figura 71:
Valores máximos, mínimos e médios de que ? do rio
Turiaçú em 1999 indicando que os maiores valores se
concentram entre os meses de janeiro e junho e os
menores valores de julho a dezembro.
109
Figura 72:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Mearim em
1997 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
109
Figura 73:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Mearim em
1999 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
110
Figura 74:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Itapecuru em
1997 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
110
Figura 75:
Valores máximos, mínimos e médios do rio Itapecuru em 111
1999 indicando que os maiores valores se concentram
entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de
julho a dezembro.
Figura 76:
Localização dos 3 pontos de interesse para a análise da
anomalia de TSM na PCM.
111
Figura 77:
Curva de anomalia de TSM no Ponto 1 mostrando que o
aquecimento das massas d’água da PCM ocorre entre os
anos de 1997 e 1999.
112
Figura 78:
Curva de anomalia de TSM no Ponto 2 mostrando que o
aquecimento das massas d’água da PCM ocorre entre os
anos de 1997 e 1999.
113
Figura 79:
Curva de anomalia de TSM no Ponto 3 mostrando que o
aquecimento das massas d’água da PCM ocorre entre os
anos de 1997 e 1999.
113
Figura 80:
Imagem de TSM do sensor AVHRR/NOAA do dia
04/11/1997, mostrando que a TSM oscilou entre 27º C e
28,5º C e sua distribuição foi semelhante ao campo de
temperatura dos dados de campo. Não foi possível
observar feições oceanográficas nesta imagem.
114
Figura 81:
Imagem de TSM do sensor AVHRR/NOAA do dia
29/06/1999, mostrando que a TSM oscilou entre 27º C e
28º C e sua distribuição foi semelhante ao campo de
temperatura dos dados de campo. Foi possível observar
dois vórtices nesta imagem.
114
LISTA DE TABELAS
Tabela 1:
Malha das estações oceanográficas da Operação Norte II e seus
respectivos perfis perpendiculares à costa.
56
Tabela 2:
Estações oceanográficas da Operação Norte III e seus respectivos
perfis.
57
Tabela 3:
Índices termohalinos das massas d’água da PCM 61
Tabela 4:
Valores de temperatura a partir de 40 m de profundidade dos perfis 1 e
2, mostrando que o gradiente deste parâmetro é menor com o aumento
da profundidade.
66
Tabela 5:
Valores de temperatura a partir de 40 m de profundidade dos perfis 4 e
6, mostrando que o gradiente deste parâmetro é menor com o aumento
da profundidade.
(*) As células da tabela com valor “X” correspondem às profundidades
que não apresentam informação quanto aos parâmetros físicos
coletados pelo aparelho CTD.
66
Tabela 6:
Valores de salinidade a partir de 40 m de profundidade dos perfis 2, 5 e
6, mostrando que o gradiente deste parâmetro é muito baixo em
grandes profundidades.
(*) As células da tabela com valor “X” correspondem às profundidades
que não apresentam informação quanto aos parâmetros físicos
coletados pelo aparelho CTD.
72
Tabela 7:
Valores de temperatura, salinidade e densidade mínimos e máximos 80
Tabela 8:
Intervalo de salinidade em cada perfil perpendicular à costa com sua
respectiva variação máxima de salinidade.
87
Tabela 9:
Intervalo de densidade em cada perfil perpendicular à costa com sua
respectiva variação máxima de salinidade.
93
LISTA DE SIGLAS
AACI – Água Antártica Circumpolar Inferior
AACS – Água Antártica Circumpolar Superior
AAF – Água Antártica de Fundo
AAI – Água Antártica Intermediária
AC – Água Costeira
ACAS – Água Central do Atlântico Sul
AMASSEDS – Amazon Shelf Sediments Study
AM – Água de Mistura
ANA – Agência Nacional de Águas
APAN – Água Profunda do Atlântico Norte
AT – Água Tropical
AVHRR – Advanced Very High Resolution Radiometer
CCNE – Contracorrente Norte Equatorial
CLASS – Comprehensive Large Array-data Stewardship System
CNB – Corrente Norte do Brasil
CNE – Corrente Norte Equatorial
CSE – Corrente Sul Equatorial
CTD – Conductivity-Temperature-Deep
DHN – Diretoria de Hidrografia e Navegação
LI – Linha de Instabilidade
LIC – Linha de Instabilidade Costeira
MCSST – Multi Channel Sea Surface Temperature
NOc. – Navio Oceanográfico
PAVASAS – Pontos Anfidrômicos e Variações Sazonais do Atlântico Sul
PCM – Plataforma Continental do Maranhão
REMAC – Reconhecimento Global da Margem Continental Brasileira
REVIZEE – Avaliação do Potencial Sustentável dos Recursos Vivos da Zona
Econômica Exclusiva
SCE – Subcorrente Equatorial
SCNE – Subcorrente Norte Equatorial
SCNB – Subcorrente Norte Brasileira
SCSE – Subcorrente Sul Equatorial
TSM – Temperatura da Superfície do Mar
ZCIT – Zona de Convergência Intertropical
ZEE – Zona Econômica Exclusiva
20
1 INTRODUÇÃO
As massas d’água são camadas existentes em todos os oceanos, com
características de temperatura e salinidade próprias, pois uma vez que afundam ou se
deslocam do seu ponto de origem ao longo de níveis de densidade constante dos
oceanos (isopicnais), elas retém as características superficiais de tal local, só mudando
por processos de mistura com outras massas d’água (NESHYBA, 1987). A definição
das massas de água pode contribuir na identificação de comunidades de espécies de
peixes e/ou planctônicas, na circulação oceânica, no transporte de sedimentos finos,
nutrientes e poluentes em superfície e no fundo marinho, na navegação e na
engenharia oceânica.
O conhecimento sobre o padrão de circulação e distribuição das massas de água
na plataforma continental brasileira é heterogêneo (PATCHINEELAM, 2004). Na
plataforma continental do Amazonas, o Projeto AMASSEDS (Amazon Shelf Sediments
Study) produziu várias publicações científicas. Na plataforma continental entre os
Cabos Frio (23ºS) e Santa Marta (28º40’S), o conhecimento da circulação das massas
d’água é significativo. Por outro lado, as regiões nordeste (incluindo o Maranhão) e
leste da plataforma continental brasileira carece de estudos sobre a circulação das
águas oceânicas e identificação das massas d’água.
Na plataforma continental norte do Brasil, tem-se ainda poucos estudos sobre as
massas de água oceânicas e a circulação costeira. Dentre os principais projetos e
programas realizados na região norte, destacam-se: (i) as Comissões Oceanográficas
GEOMAR (1969-1986), que focalizaram o estudo da hidrodinâmica, da cobertura
superficial e da fisiografia da plataforma continental; (ii) o Projeto REMAC
(Reconhecimento Global da Margem Continental Brasileira)(1972-1979), objetivou a
análise da fisiografia e da estruturação da margem continental brasileira; (iii) o Projeto
AMASSEDS (1989-1993), objetivou o estudo das interações entre os processos
oceanográficos físicos, transporte de sedimentos, transformações biogeoquímicas e
sedimentação na plataforma continental do Amazonas; e (iv) o Programa de Avaliação
do Potencial Sustentável dos Recursos Vivos da Zona Econômica Exclusiva – REVIZEE
(iniciado em 10 de março de 1995 na ZEE/Norte), objetivou o levantamento do potencial
21
pesqueiro. Nesta ocasião, dados de temperatura, salinidade e densidade da água foram
coletados a bordo do Navio Oceanográfico “Antares” (Marinha do Brasil).
Entretanto alguns trabalhos sobre as massas d’água e características físicas, na
plataforma continental norte brasileira foram realizados: Abreu (2004), Brasil (1989),
Castro e Miranda (1998), Curtin (1986), Frazão (2001), Geyer e Kineke (1995), Linhares
(1995), Paiva (2001), Santos (2000), Silva (2000), Silveira, Miranda e Brown (1994).
Silva (2000) e Frazão (2001) caracterizaram a distribuição dos parâmetros de
temperatura, salinidade e densidade das águas das plataformas continentais do
Amazonas e do Maranhão, respectivamente. Brasil (1989), durante a Operação
PAVASAS I, realizou um levantamento prévio na plataforma continental norte brasileira
da distribuição dos parâmetros físicos da água do mar e das massas de água
ocorrentes. Geyer e Kineke (1995) fizeram algumas observações sobre a distribuição
de salinidade na foz do rio Amazonas. Abreu (2004), Curtin (1986), Linhares (1995) e
Paiva (2001) descreveram as características físicas das massas d’água das plataformas
continentais do Pará e do Amazonas. Grande parte dos trabalhos, estão concentrados
nas plataformas continentais do Amazonas, Pará e talude continental, exceto o trabalho
de Castro e Miranda (1998), que estudou as características físicas da plataforma
continental (4ºN até 34ºS). Não há trabalhos abordando especificamente as massas de
água da PCM.
A PCM (0º21’11”N e 2º44’50”S - 45º23’4”W e 41º49’28”W) possui um gradiente
suave de 2º, sendo limitada pela isóbata de 90 m, com uma largura variada de 203 km,
próximo ao rio Gurupi e 72 km após a baía do Tubarão. Na zona costeira do Maranhão,
tem-se dez bacias hidrográficas. Dentre os principais rios, pode-se destacar os rios
Gurupi, Maracaçumé, Turiaçú, Mearim e Itapecuru, e as três principais baías são as de
São Marcos e de São José (deságuam no Golfão Maranhense), e do Tubarão (COSTA
et al., 1997). A maré é semidurna e com componente M
2
(BEARDSLEY et al., 1995),
apresentando, portanto, regime de macromaré, que segundo Brasil (2005) tem
amplitude de maré de 4 m. As correntes na PCM está predominantemente associada às
marés e perpendiculares à costa, ocorrendo ainda correntes longitudinais paralelas à
linha de costa. Com o estreitamento da PCM a sudeste da baía do Tubarão, a Corrente
Norte do Brasil (CNB) eventualmente escoa sobre a PCM.
22
No oceano Atlântico Sul, ocorrem várias massas d’água, as quais proporcionam
uma estratificação bem acentuada da coluna d’água, tendo, respectivamente, da
superfície ao fundo: (i) Águas Centrais – Água Tropical (AT), Água de Mistura (AM),
Água Costeira (AC) e Água Central do Atlântico Sul (ACAS); (ii) Água Antártica
Intermediária (AAI); (iii) Água Antártica Circumpolar Superior (AACS); (iv) Água
Profunda do Atlântico Norte (APAN); (v) Água Antártica Circumpolar Inferior (AACI) e
Água Antártica de Fundo (AAF) (EMÍLSSON, 1961; SVERDRUP; JOHNSON;
FLEMING, 1942; THONSEM, 1962).
Esta dissertação de mestrado tem como objetivo central a identificação e
caracterização das massas de água existentes na PCM, durante os períodos seco
(novembro de 1997) e chuvoso (junho de 1999).
23
2 OBJETIVOS
(i) Avaliar a distribuição dos parâmetros de temperatura, salinidade e densidade
na coluna d’água da PCM;
(ii) Identificar e caracterizar as massas de água que ocorrem na PCM durante os
períodos seco (novembro, 1997) e chuvoso (junho, 1999);
(iii) Comparar a ocorrência das massas d’ água oceânica da PCM nos períodos
seco (1997) e chuvoso (1999).
24
3 CARACTERIZAÇÃO DA REGIÃO DE ESTUDO
3.1 ASPECTOS GEOLÓGICOS
O arcabouço morfoestrutural da região costeira e da plataforma continental na
região norte do Brasil, onde está inserido o litoral maranhense, caracteriza-se por
apresentar uma ampla depressão estrutural e topográfica, que corresponde à parte
mais larga e menos inclinada da plataforma (GORINI, 1981).
Segundo Nunes, Lima e Filho (1973), o litoral do Maranhão recorta rochas
graníticas, metamórficas, e sedimentares (Formação Itapecuru; Grupo Barreiras).
A costa do Maranhão pode ser subdividida em duas grandes bacias
sedimentares, separadas pelo Golfão Maranhense: (i) bacia de São Luís, que abrange
parte da zona costeira ocidental do Maranhão e estende-se entre a Ilha de São Luis e o
alto do rio Gurupi e (ii) bacia de Barreirinhas, situada na parte oriental da costa
maranhense (litoral NE do Maranhão), no trecho entre a baía de São José e o delta do
rio Parnaíba (BRANDÃO; FEIJÓ, 1994).
Segundo Barbosa e Pinto (1973) as seguintes unidades geomorfológicas
ocorrem no litoral do Maranhão: Planalto Rebaixado da Amazônia, Litoral de Rias e
Falésias, Lençóis Maranhenses, Superfície Sub-litorânea de Bacabal e Planície Flúvio-
Marinha do Golfão Maranhense.
A costa do Maranhão é bastante diferenciada: a NW, ocorrem as Reentrâncias
Maranhenses, e a leste é retilínea e ocupada por campos de dunas. Diversos
ambientes e sub-ambientes são observados, como penhascos, planícies de maré
(manguezal), pântanos salinos, planícies de inundação, cheniers, dunas costeiras,
praias, delta de maré vazante e bancos de maré (EL-ROBRINI; SOUZA FILHO, 2000).
O litoral do Maranhão pode ser subdividido em três partes: (i) litoral ocidental, (ii) Golfão
Maranhense e (iii) litoral oriental.
25
3.1.1 Litoral ocidental do Maranhão
O litoral ocidental é caracterizado por ser profundamente recortado, tendo uma
configuração de rias (Reentrâncias Maranhenses), orientadas segundo a direção NE-
SW e com larguras de até 20 km na foz e profundidades inferiores a 5 m (Figura 1) (EL-
ROBRINI et al., 1993).
Segundo Barbosa e Pinto (1973), a costa ocidental do Maranhão é baixa, com
manguezais, numerosos canais, furos, lagoas, cordões litorâneos e ilhas. Ocorrem
ainda falésias, onde as mais elevadas localizam-se entre as baías do Cumã e de São
Marcos.
OCEANO ATLÂNTICO
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Figura 1 – Litoral ocidental do Maranhão
Fonte: (Google Earth, acessado em 28/11/2006).
26
3.1.2 Golfão maranhense
O Golfão Maranhense recebe águas das baías de São Marcos, São José, Cumã
e Tubarão (Figura 2), onde vários bancos de areia se deslocam em função das
correntes de maré (EL-ROBRINI, 1990). A foz do golfão tem cerca de 100 km.
Baía de
São Marcos
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Baía do
Tubarão
Ilha de
São Luís
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BRASIL
Golfão
Maranhense
Figura 2 – As baías que fazem parte do Golfão Maranhense.
Fonte: (EL-ROBRINI, 1990).
A baía de São Marcos é uma zona estuarina orientada na direção NE-SW e na
qual a morfologia integra dois tipos contrastantes de costa: a NE, a costa é sub-retilínea
para NE, com praias arenosas (norte da Ilha de São Luís), dunas e paleo-dunas; a NW,
por outro lado, a costa recortada por rias é colonizada por manguezais. Esta vasta baía,
aberta para a plataforma continental, tem 50 km em sua parte norte, 15 km na parte
central (entre Alcântara e a Ponta de São Marcos), 25 km ao nível da Ilha dos
Caranguejos e 4 km na foz do rio Mearim (EL-ROBRINI, 1990).
27
3.1.3 Litoral oriental do Maranhão
O litoral oriental é linear e ocupado pelos Lençóis Maranhenses (Figura 3). Este
litoral apresenta-se baixo, com dunas elevadas, restingas, lagoas e ilhas, raros
manguezais e com amplas desembocaduras (BARBOSA; PINTO, 1973).
OCEANO ATLÂNTICO
Lençóis Maranhenses
Litoral Oriental do Maranhão
Figura 3 – Litoral Oriental do Maranhão obtida
Fonte: (Google Earth acessado em 28/11/2006).
Segundo Barbosa e Pinto (1973) os Lençóis Maranhenses apresentam uma
drenagem orientada na direção NE-SW e complexos de direções, cada um refletindo
influências diferentes: (i) uma direção estrutural orienta os cordões litorâneos arenosos;
28
(ii) a direção da maré e as correntes de deriva orientam as restingas submersas; e (iii) o
vento determina a orientação das dunas.
El-Robrini (1990) afirma que a leste da baía do Tubarão, ocorrem importantes
campos de dunas (pouco drenadas) e praias arenosas, onde as águas oceânicas
caracterizam-se por sua grande transparência.
De acordo com Barbosa e Pinto (1973), as dunas colonizadas por vegetação do
litoral oriental são mais antigas que os Lençóis Maranhenses. Destacam ainda a
presença do delta do rio Parnaíba. Segundo Palma (1979), este delta separa os
Lençóis Maranhenses de uma faixa litorânea estreita, também construída
predominantemente por depósitos eólicos.
3.2 PLATAFORMA CONTINENTAL DO MARANHÃO (PCM)
A PCM estende-se desde a foz do rio Gurupi (PA), onde possui cerca de 203 km
de largura, até a foz do rio Parnaíba (PI). A partir da baía do Tubarão, a largura da PCM
diminui, alcançando cerca de 72 km, sendo que a quebra da plataforma encontra-se na
isóbata de 90 m (Figura 4) e recortada por canyons submarinos (EL-ROBRINI et al.,
1993).
Em frente ao Golfão Maranhense, ocorre a Depressão Maranhense e os vales de
São Marcos e do Cumã. Na parte ocidental da PCM, ocorre: (i) o vale submarino de
Turiaçu, com 30 m de profundidade, que recorta toda a largura da PCM, se ligando com
a baía de mesmo nome; e (ii) o vale submarino de Cururupu. Na parte oriental da PCM,
tem-se: (i) um vale raso, com 10km de largura e 6 m de profundidade, sendo
parcialmente preenchido por sedimentos (PALMA, 1979) e (ii) o delta do Parnaíba.
A cobertura sedimentar da PCM é dominantemente arenosa, principalmente a
NW da foz do rio Parnaíba, onde se estende até 30 m de profundidade. Os fundos
lamosos são geralmente isolados, ligados à influência de estuários (LUNA, 1979).
29
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OCEANO ATLÂNTICO
Figura 4 – Mapa mostrando a PCM
Fonte: (BRASIL, 1979a).
A PCM é subdividida em três partes: (1) Interna, que é limitada pela isóbata de
40 m, sendo que a isóbata de 20 m segue o traçado da linha de costa atual. A
distribuição dos sedimentos na parte interna da PCM é caracterizada pela presença de
areias quartizíticas moderadamente selecionadas a bem selecionadas; (2) Média, que é
mais inclinada e situa-se entre as profundidades de 40 e 60 m, apresentando muitas
feições erosivas e acumulações arenosas perpendiculares à costa. Neste setor, a
distribuição dos sedimentos é irregular, ocorrendo, areias finas a médias bem
selecionadas; (3) Externa, que é limitada pelas isóbatas de 60 e 90 m, com feições
irregulares de natureza carbonática. Os sedimentos principais na parte externa da PCM
são as areias de granulometria fina a grossa com cascalho esparso e cascalhos areno-
lamosos pobremente selecionados (EL-ROBRINI et al., 1993; GUALBERTO, 2003;
PALMA, 1979; ZEMBRUSCKI et al., 1971).
3.3 CONDIÇÕES CLIMÁTICAS E METEOROLÓGICAS
3.3.1 Clima da região e pluviosidade
O clima da costa do Maranhão é quente, do tipo tropical úmido e superúmido,
com altas temperaturas do ar e dias longos, chuvas periódicas e média de temperatura
30
do ar anual de 26º C e máximas absolutas superiores a 30º C. Os principais tipos de
climas da região, segundo a classificação de Gaussen, são: Ams’, que indica o período
mais quente e úmido do ano, e As’, que representa as chuvas de outono-inverno. O
período de seca mais intensa ocorre durante os meses de primavera (GÓES FILHO et
al., 1973; KEMPF; COUTINHO; MORAIS, 1970).
Segundo Góes Filho et al. (1973), ocorre em certos períodos do ano a influência
do clima térmico no litoral do Maranhão, com temperatura entre 10º e 20º C, no qual
estão incluídas a subclasse Xeroquimênica, mais o grupo Termoxeroquimênico
(temperatura do mês mais frio de 15º C) e a subclasse Termaxérica mais o grupo
Eutermaxérico (temperatura do mês mais frio de 20º C).
Para Brasil (1977), na costa do Maranhão o tipo de clima predominante, segundo
a classificação de Köppen, é o Am, mais precisamente o subtipo Amw’, que é
caracterizado por ser quente e úmido, sendo que a estação seca está compreendida
entre os meses de junho e novembro, e o período chuvoso é bem acentuado e com
fortes chuvas nos demais meses do ano, atingindo em média cerca de 2500 mm/ano.
De acordo com Rocha et al. (no prelo), a precipitação no litoral do Maranhão é mais
intensa no verão e outono do hemisfério sul.
Segundo Brasil (1977), a variação média anual da temperatura do ar do litoral do
Maranhão oscila entre 26º e 32ºC, sendo que os maiores valores da temperatura são
observados desde setembro até outubro, quando atingem cerca de 35ºC. Os principais
responsáveis pela variação de temperatura são o regime pluviométrico da região e a
umidade relativa do ar, que oscila entre 85 e 95 %. Rocha et al. (no prelo) argumentam
que as principais características climáticas da área são: temperaturas entre 22º e 30ºC,
máximo de precipitação entre fevereiro e abril (pluviometria máxima de 3250 mm e
mínima de 1750 mm), com um máximo de 216 dias de Sol ao ano e mínimo de 200 dias
de insolação.
Os mesmos autores afirmam que as variações das temperaturas médias no
litoral do Maranhão são características das estações do ano, sendo que os valores
mínimos são observados durante o período chuvoso (janeiro a junho), com valores
médios em torno de 24ºC. Entretanto, os valores mínimos absolutos são observados no
outono-inverno (abril a agosto), devido a influência de sistemas frontais nesta região.
31
Os máximos de temperatura são observados na primavera-verão (setembro a março).
Nota-se que a temperatura mínima absoluta ocorre em julho (18,8ºC) e a temperatura
mínima absoluta em agosto (14,5ºC). A máxima temperatura absoluta acontece entre
novembro e janeiro, com média aproximada de 38,5ºC, enquanto as temperaturas
máximas perfazem valores de 35,3ºC entre outubro e novembro. A tendência no padrão
térmico das máximas e mínimas é acompanhada na variação da temperatura média
compensada, cuja amplitude atinge um pico em novembro (29ºC) e mínimos entre
março e julho (aproximadamente 24ºC) (Figura 5).
Figura 5 – Curvas do comportamento da temperatura do ar em um
ponto da costa do Maranhão
Fonte: (ROCHA et al., no prelo).
O período chuvoso é caracterizado por elevados valores de umidade relativa do
ar (em torno de 80 %), baixa insolação (cerca de 150 h/mês), maior grau de
nebulosidade (aproximadamente 7 décimos), contribuindo para a redução da taxa de
evaporação no litoral do Maranhão. Durante o período seco, ocorre forte subsidência de
ar devido à entrada do sistema de alta pressão subtropical nesta região, o que
determina, conseqüentemente, maior incidência de radiação solar global a superfície,
constatada pelo aumento da insolação, favorecendo, assim, o aumento da taxa de
evaporação (ROCHA et al., no prelo).
32
3.3.2 Vento
Na região da PCM, os ventos alíseos são predominantes, gerados pelo gradiente
de pressão entre as baixas e médias latitudes, possuindo fluxo de direção leste para
oeste, sendo que devido ao efeito de Coriolis, no hemisfério norte esses ventos são
provenientes de NE e no hemisfério sul de SE. Os ventos alíseos proporcionam uma
baixa pressão atmosférica, formação intensa de nuvens de precipitação e altos índices
de umidade atmosférica. O encontro destes ventos com os centros de alta pressão que
passam sobre o Oceano Atlântico faz com que a resultante dos ventos seja direcionada
para o continente, carregando a umidade marítima para a faixa leste mais próxima do
litoral do Brasil (HASTENRATH; LAMB, 1977).
O vento no litoral N-NE brasileiro segue a circulação de grande escala, com
predominância de fluxo zonal de leste e atingindo velocidades médias em torno de 5
m/s, com aumento próximo ao litoral, devido ao efeito de brisa acentuado. Na faixa
litorânea N-NE do Brasil, ocorre pequena mudança do padrão de direção dos ventos,
entretanto há apenas uma ligeira variação da direção leste para a nordeste na foz do rio
Amazonas durante os meses de verão e outono (Figura 6). Durante a primavera e início
do verão, a velocidade do vento aumenta, em função da influência dos ventos alíseos
que passam a soprar com força sobre a região tropical. Normalmente, os ventos alíseos
são caracterizados como um presságio ao aumento das precipitações, e ficam, bem
definidos pelo perfil do vento próximo a superfície (ROCHA et al., no prelo).
33
Figura 6 – Direção e velocidade sazonal do vento. A região N-NE do Brasil não
apresenta variação da direção do vento
Fonte: (ROCHA et al., no prelo).
As mudanças sazonais dos ventos alíseos sobre o Oceano Atlântico estão
associadas com os movimentos da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), onde os
alíseos convergem (PHILANDER, 1990). Em média, há um fluxo superficial desses
ventos para o N que passa pelo Equador, com os alíseos de SE penetrando até o
hemisfério norte, já que a ZCIT está predominantemente no hemisfério norte. Os
alíseos de SE são intensos e os de NE são fracos em setembro quando a ZCIT está
posicionada mais para o N. Esta situação se inverte em março e abril quando a ZCIT
está próxima do Equador.
Segundo Ferreira e Cohen (2000), o vento zonal predominante na região N é de
L com a componente meridional variando entre N e S, além da velocidade e direção do
vento não variar entre os períodos diurnos e noturnos.
A magnitude da componente zonal do vento na área N-NE do Brasil é maior nos
horários de brisa marítima sobre o continente que nos horários de brisa terrestre, sendo
que esta última apresenta apenas uma diminuição de sua força. Durante o dia (brisa
34
marítima) observa-se a entrada de ar frio e seco. Já durante a noite (brisa terrestre)
ocorre saída de ar quente e úmido do continente (CARVALHO, 2001).
3.3.3 Zona de Convergência Intertropical (ZCIT)
A ZCIT caracteriza-se pela formação de um cinturão de nuvens sobre os
oceanos devido à confluência dos ventos alíseos em baixos níveis e à ocorrência de
máximas temperaturas da superfície do mar (TSM). O movimento sazonal norte-sul da
ZCIT está associado ao deslocamento sazonal da região de máxima TSM sobre os
oceanos tropicais, atingindo a posição mais ao N em torno de 12ºN durante agosto e
setembro e mais ao S em torno do equador durante março e abril, sendo que sua
posição média anual é de aproximadamente 5ºN. A ZCIT apresenta atividades
convectivas, com formações de nuvens de chuva, principalmente nuvens do tipo
Cumulonimbus, possuindo de 3˚ a 5˚ de largura, e localização sob o ramo ascendente
da célula de Hadley. A convergência dos ventos faz com que o ar quente e úmido suba,
carregando umidade do oceano para os altos níveis da atmosfera, ocorrendo a
formação das nuvens de precipitação da ZCIT (CITEAU et al., 1988; CITEAU
1
et al.
(1988 apud ROCHA et al., no prelo); HASTENRATH; HELLER
2
, 1977; UVO et al.,
1998; WAGNER, 1996).
Segundo Sousa (1994), a ZCIT está relacionada a um cinturão de baixas
pressões, que envolve a Terra mantendo sua posição média sobre o hemisfério norte,
atingindo aproximadamente 12ºN de latitude em setembro e desce para o hemisfério sul
no verão e outono, alcançando cerca de 5º a 6ºS de latitude em março.
A ZCIT está geralmente associada com altas temperaturas superficiais, baixas
pressões, ventos fracos e variáveis, grande incidência de nebulosidade e precipitação.
Como as massas continentais se aquecem e se resfriam mais rapidamente que os
oceanos, no verão e no inverno, respectivamente, a ZCIT tende a ser distorcida em
1
CITEAU, J.; BERGES, J.; DEMARCQ, H.; MAHÉ G. Position de la zone de convergence a 28
o
N
et temperature de surface de l’ocean. Veille Climatique Satellitaire, v. 21. p. 3-7, 1988a.
2
HASTENRATH, S.; HELLER, L.L. Dynamics of climatic hazards in Northeast Brazil. Quar. J.
Royal Meteorol. Soc, v. 103, p. 77-92. 1977.
35
direção ao sul, sobre os continentes, durante o verão austral, e em direção ao norte,
durante o verão boreal (BROWN
3
et al., 1989 apud KAMPEL, 1993).
Quando a ZCIT migra até seu extremo sul, provoca altas precipitações na PCM
em março e abril, mas quando encontra-se em sua posição mais ao norte determina
secas intensas em agosto. A variabilidade sazonal de nebulosidade e a freqüência de
precipitação no Atlântico Equatorial são mais acentuadas entre as estações de janeiro a
março e de julho a setembro, as quais apresentam, respectivamente, índices elevados
e extremamente baixos na parte W do Atlântico, junto à costa N e NE do Brasil (LOBO,
1982).
Segundo Hastenrath (1985), a ZCIT apresenta baixa pressão atmosférica, alta
nebulosidade com chuvas associadas e altos índices de umidade atmosférica, e se
estende para os hemisférios sul e norte durante o verão de cada hemisfério. No verão
do hemisfério sul, a ZCIT está posicionada principalmente sobre o litoral N brasileiro,
onde observam-se os máximos de precipitação bem relacionados com os máximos de
TSM. No outono do hemisfério sul, a ZCIT atua desde o litoral N até o litoral L do NE
brasileiro, onde observam-se também os máximos de TSM, período em que os índices
pluviométricos são elevados nestas áreas e são mais altas que os observados durante
o verão (ROCHA, 2001).
Grande parte das chuvas, que ocorrem no litoral maranhense é proveniente da
ZCIT ou dos aglomerados convectivos associados a esta, sendo que Rocha et al. (no
prelo), estimaram que a ZCIT contribui com aproximadamente 80 % das chuvas nesta
região.
3.3.4 Linhas de Instabilidade
A costa N-NE da América do Sul, por se situar na região tropical, sofre influência
de uma grande variedade de sistemas convectivos que produzem quantidades
elevadas de precipitação, em que estão incluídas as Linhas de Instabilidade (LI). De
3
BROWN, J. et al. Ocean Circulation. 1.ed. Oxford: Pergamon, 1989. 238p.
36
acordo com Prasad
4
(1993 apud Santos Neto 2004), a LI é uma estrutura de trovoada
multicelular, na qual as células de nuvens estão alinhadas lateralmente em uma
significativa distância e onde o espaço entre estas células é igual ou menor do que as
dimensões de células individuais.
Asnani
5
(1993 apud Santos Neto 2004) afirma que a LI é um sistema atmosférico
com fortes ventos provenientes de uma linha de nuvens do tipo Cumulonimbus, que
está associada com algum sistema de baixa pressão e se caracteriza por ser um
fenômeno bastante severo. Este sistema de baixa pressão está relacionado ao
mecanismo de circulação de brisa marítima, que provoca uma baixa pressão sobre o
continente ao longo da costa N-NE da América do Sul.
Segundo Kousky
6
(1980 apud Santos Neto 2004), a circulação de brisa marítima
ocorre em resposta ao gradiente de pressão gerado pelo contraste térmico diário entre
o continente e o oceano Atlântico. A brisa marítima se desenvolve quando ocorre a
ascensão do ar mais quente do continente em relação ao ar mais frio sobre o oceano
durante o dia, causando o surgimento das LI paralelas ao litoral.
Segundo Cohen (1989), as LI que se formam ao longo da costa N-NE do Brasil
possuem freqüência maior nos meses de abril e agosto, com uma extensão horizontal
da ordem de 1400 km por 170 km de largura. As LI foram classificadas em: (i) Linha de
Instabilidade Costeira (LIC), cujo deslocamento se restringe ao litoral, (ii) Linha de
Instabilidade com propagação entre 170 e 400 km (LIP1), e (iii) Linha de Instabilidade
com propagação acima de 400 km (LIP2), apresentando um ciclo de vida médio de 9,
12 e 16 horas, respectivamente.
Segundo Cavalcanti (1982), a máxima e mínima freqüência de desenvolvimento
das LI ocorre respectivamente durante o inverno do hemisfério sul, e nos meses de
primavera e verão do mesmo hemisfério. O mesmo autor observou ainda que a região
de formação da LI sofre um deslocamento na direção N-S no mesmo sentido e época
da ZCIT.
4
Prasad, K. Methods of analysis and forecasting in the tropics – Guide on the global data-
processing system, 1993. Cap. 5. (WMO, n. 305).
5
Asnani, G.C. Tropical Meteorology. Institute of Tropical Meteorology, Pashan-Índia, 1993. v. 2.
6
Kousky, V.E. Diurnal rainfall variation in the northeast Brazil. Mon. Wea. Rev. v. 108, n. 4, p.
488-498, 1980.
37
As LIC são em média mais freqüentes que as LIP, principalmente nos meses de
outubro, novembro e dezembro. O mês de maior ocorrência de LIC é em novembro,
quando ocorrem 8,4 casos, sendo que em janeiro observa-se a menor quantidade de
LIC, com 4,5 casos. Já as LIP apresentam maior ocorrência que as LIC entre os meses
de maio e agosto. As LIP tem menor ocorrência no mês de dezembro (2,1 casos em
média). Os meses de maior número de casos de LI é entre maio e agosto, enquanto
que a menor ocorrência é em janeiro (SANTOS NETO, 2004).
3.4 CONDIÇÕES OCEANOGRÁFICAS
3.4.1 Sistema de correntes equatoriais
A circulação oceânica no Atlântico Equatorial é caracterizada por uma
complexidade de correntes e contracorrentes que escoam tanto nos planos vertical e
horizontal (Figura 7). Ao sul do equador, as camadas de água superiores são
dominadas pela deriva para W da Corrente Sul Equatorial (CSE), a qual, após alcançar
a costa do Brasil próximo a 8ºS, se bifurca, formando a Corrente Norte do Brasil (CNB),
que flui para o N, e a Corrente do Brasil que flui para o S. A CNB segue junto à linha de
costa brasileira até 4ºN, onde, dependendo da estação do ano, retroflete e abastece o
fluxo para L da Contracorrente Norte Equatorial (CCNE) e de um conjunto complexo de
fluxos subsuperficiais em direção a L, em que estão incluídas a Subcorrente Equatorial
(SCE), Subcorrente Norte Equatorial (SCNE) e Subcorrente Sul Equatorial (SCSE)
(DIDDEN; SCHOTT
7
, 1993; JOHNS
8
et al., 1995; JOHNS
9
et al., 2002 apud
SCHOUTEN; MATANO; STRUB, 2005).
7
DIDDEN, N.; SCHOTT, F. Eddies in the North Brazil Current observed by Geosat altimetry.
Journal of Geophysical Research, v. 98, p. 20121-20131. 1993.
8
JOHNS, W. et al. The North Brazil Current retroflection: seasonal structure and eddy variability.
Journal fo Geophysical Research, p. 22103-22120. 1995.
9
JOHNS, W.E. et al. On the Atlantic inflow to the Caribbean Sea. Deep Sea Research, p. 211-
243. 2002
38
Figura 7 – Principais correntes do Atlântico tropical e equatorial. (a) NEC –
Corrente Norte Equatorial; (b) NECC – Contracorrente Norte Equatorial; (c) NEUC
– Subcorrente Norte Equatorial; (d) SEUC – Subcorrente Sul Equatorial; (e) EUC –
Subcorrente Equatorial; (f) SEC – Corrente Sul Equatorial; (g) NBC – Corrente
Costeira Norte Brasileira; (h) BC – Corrente do Brasil; (i) NBUC – Subcorrente
Norte Brasileira
Fonte: (SCHOUTEN; MATANO; STRUB, 2005).
A região equatorial do oceano Atlântico é caracterizada por um sistema de
correntes resultantes da interação de dois fatores principais: (i) célula de revolvimento
termohalina (thermohaline overturning cell), que é responsável pelas trocas de calor e
massa entre os hemisférios, e está confinada ao contorno W do oceano Atlântico; e (ii)
o sistema de correntes zonais geradas pelo vento ao longo do equador. De acordo com
a análise da média das correntes sazonais, o transporte da CNB no equador é
determinado principalmente pela força do revolvimento meridional, sendo que o retorno
da circulação termohalina global está concentrado no fluxo desta corrente (BARNIER et
al, 2001).
Segundo Richardson e Walsh (1986), do fim do verão até o outono, a CNB
retroflete entre 5º e 8ºN, sendo que grande parte de seu transporte cruza a zona
equatorial e se junta ao fluxo para L da CCNE. De acordo com Richardson e Reverdin
(1987), do fim do inverno até a primavera, a CCNE enfraquece, o que torna as
correntes superficiais mais desorganizadas e até mesmo invertidas no N do equador
dentro do Atlântico Tropical Oeste.
Johns, Lee e Schott (1990) destacam que no verão, os regimes da CNB e da
CCNE entre as latitudes de 3º e 7ºN, apresentam uma pronunciada retroflexão com
39
fortes oscilações na escala de 40 a 60 dias, tendo transferência de massa d’água para
o N através do desprendimento de vórtices destas correntes. No inverno, quando a
CNB cruza o equador se funde à CCNE, tornando a primeira mais forte ao N de 5º N
durante esta estação do ano.
Segundo Barnier et al. (2001), a CNB flui paralelamente à costa até que uma
grande porção da mesma retroflete entre 6º e 8ºN, voltando em direção SE para
abastecer a CCNE na latitude de 5º N. Durante o verão, parte das águas retrofletidas
retornam para a CNB.
Bourlès, Gouriou e Chuchla (1999) afirmam que nas primeiras camadas de água
do Oceano Atlântico Equatorial Oeste, a CNB apresenta um fluxo contínuo em direção
NW durante a primavera boreal ao longo do continente americano até o Mar do Caribe.
Além disso, parte desta corrente também continua fluindo na mesma direção em
profundidades maiores, como na camada sob a termoclina, durante pouco tempo do
mesmo período do ano. Já a CCNE ocorre durante a primavera boreal, entre as
latitudes de 1,3º e 6ºN, e a W de 40ºW, onde passa a receber águas apenas das
correntes do hemisfério norte. Durante os meses de fevereiro e agosto, tal corrente
encontra-se em sua posição mais ao N, mas em novembro, ocorre um transporte
máximo das águas, em torno de 12 Sv (1 Sv = 10
6
m
3
/s).
Segundo Schott e Böning (1991), no Atlântico Equatorial Oeste o fluxo da CSE é
muito forte durante o verão entre as latitudes de 3º e 5ºS, onde há a formação da CNB,
que sofre retroflexão, próximo a 5ºN, atingindo os meandros formados pela CCNE, a
qual é intensificada nesta época (início de junho até início de dezembro). Durante o
inverno, a CCNE é fraca, o que extingue o transporte para L desta corrente,
determinando que o fluxo principal no Atlântico Equatorial Oeste está na direção NW,
sendo que na região em que a CCNE ocorre, o fluxo segue na direção W (Figura 8).
40
Figura 8 – Vetores de corrente gerados por Schott e Böning (1991) no modelo WOCE,
mostrando o comportamento e direção das principais correntes do Atlântico Equatorial oeste
Fonte: (SCHOTT e BÖNING, 1991).
Entretanto, Richardson et al. (1992) argumentam que a CCNE, próximo à
longitude de 30ºW, flui na direção L durante todo o ano, com velocidade maior no
outono e menor na primavera. Ocorre ainda uma corrente superficial de Ekman gerada
pelos ventos, a qual escoa na mesma direção da CCNE durante o outono e flui para W
na primavera, cobrindo totalmente a CCNE.
Além disso, Urbano, Jochum e Silveira (2006) descobriram que a CCNE possui
dois ramos separados devido ao campo particular de vento incidente na longitude de
35ºW, originando dois centros de correntes, gerados pelo gradiente de pressão da ZCIT
que está sobre o Atlântico, pois este sistema de convergência de ventos possui duas
curvaturas máximas, além de o comportamento dos ventos da região também possuir o
mesmo padrão da ZCIT, o que parece produzir os dois centros da CCNE.
Na zona equatorial, separando os giros opostos do Atlântico Sul e do Atlântico
Norte, existe um sistema de corrente complexo que flui principalmente na direção zonal.
A CSE e a Corrente Norte Equatorial (CNE) escoam para W, que são fluxos de água
dos giros subtropicais de altas latitudes para o equador, estão separadas pela CCNE e
pela SCE, estas últimas fluindo para L. Este sistema de correntes zonais é um
importante fator dinâmico na parte central do Oceano Atlântico Tropical e é fundamental
no balanço de massa e calor da região equatorial (URBANO; JOCHUM; SILVEIRA,
2006).
41
A CNE é um fluxo para W, limitado ao giro subtropical do Atlântico Norte, e
transporta uma média de água igual a 8,5 Sv, com variação anual de 2,3 Sv e variação
semi-anual de 1 Sv (BAYEV; POLONSKIY, 1991). Ao S desta corrente, entre 2º e 10ºN,
ocorre a CCNE, a qual, segundo Didden e Schott (1992), enfraquece e migra em
direção ao N até a região de 8ºN durante o inverno e reaparece mais ao S (4ºN) no
outono.
A CNB é mais acentuada sobre o talude continental, com velocidades máximas
entre as profundidades de 100 e 200 m, desde a latitude de 10ºS até 5ºS, transportando
em média cerca de 21 Sv em direção NW. Próximo à latitude de 10º30’S a CNB é muito
forte, transportando 23,7 Sv para o N, mas seu movimento nesta região é compensado
por um fluxo oposto bastante intenso que se situa no lado L desta corrente, o qual
transporta cerca de 22,5 Sv, diminuindo o transporte total de água da CNB para 1,2 Sv.
Entre 10º30’S e 7ºS, a CNB apresenta um transporte médio de água de 20 Sv, sendo
que o fluxo oposto diminui sua intensidade nesta área. O ramo N da CSE, que
transporta aproximadamente 15 Sv de volume d’água, se une à CNB ao norte de 5ºS,
tornando esta corrente ainda mais forte a partir dessa latitude, que passa a apresentar
largura de cerca de 300 km e transporte de mais de 36 Sv de água em direção ao
equador (SILVEIRA; MIRANDA; BROWN, 1994).
O transporte médio da CNB é de cerca de 16 Sv, enquanto que o fluxo
retrofletido para SE possui um transporte em torno de 22 Sv. Observaram ainda que o
fluxo que desvia para SE guarda relação direta com a CCNE, pois quando a mesma
apresenta fluxo máximo, o transporte de direção SE também é máximo e vice versa
(GARZOLI et al., 2004).
Johns et al. (1998) afirmam que próximo à latitude de 4ºN, a CNB possui um
grande ciclo anual sobre o talude continental, alcançando um transporte de água
máximo de 36 Sv em julho-agosto, um mínimo de 13 Sv em abril-maio e um transporte
de água médio anual de 26 Sv. Este transporte considerável da CNB sugere a
ocorrência de uma forte componente termohalina, isto é, não há apenas a influência da
forçante dos ventos.
O transporte médio de água ocorre dominantemente nos primeiros 150 m da
coluna d’água, enquanto que o ciclo sazonal está contido nos 300 m superiores. Sobre
42
a plataforma continental o transporte da CNB não apresenta grandes variações ao
longo do ano, sendo de 3 a 5 Sv (JOHNS et al., 1998).
Stramma et al. (2005) verificaram a presença de uma onda de Rossby, na
longitude de 44ºW, que se associou à uma circulação anticiclônica, o que tornou a CNB
muito intensa, transportando cerca de 65 Sv de volume d’água nesta região. A onda de
Rossby também fez com que a CCNE se combinasse com a SCE, as quais
transportaram juntamente um volume de água de aproximadamente 52,4 Sv.
Schott, Fischer e Stramma (1998) argumentam que o fluxo para o N de água
relativamente quente segue uma trajetória paralela à costa e atinge até a camada da
Subcorrente Norte Brasileira (SCNB), principalmente nas latitudes ao sul de 10ºS,
transportando um volume d’água igual a 23 Sv nos primeiros 1000 m da coluna de
água. A região em que a CSE atinge maior intensidade no Atlântico Sul Oeste situa-se
ao N de 5ºS, sendo mais um transporte de água a NW do Cabo São Roque, além de
provocar mudanças na SCNB, que flui para o equador, transformando-a na forte CNB.
A CNB e a SCNB são importantes fontes de massa para várias correntes de
componente zonal existentes próximo ao equador. Dentro destas correntes estão
incluídas: (i) a SCSE e (ii) SCNE, as quais são correntes que ocorrem logo abaixo da
camada da termoclina, distanciadas do equador cerca de 3º a 6º; (iii) SCE, que está
localizada dentro da termoclina; e (iv) CCNE, que é uma corrente superficial, localizada
entre 3º e 8ºN (GOES et al., 2005).
A SCNB ocorre basicamente entre as profundidades de 100 e 150 m, podendo,
no verão, atingir velocidades de 45 a 60 cm/s, sendo que esta corrente é fortemente
estratificada, ou seja, apresenta importantes gradientes verticais de temperatura e
salinidade (BARNIER et al., 2001).
De acordo com Schott et al. (2005), na latitude de 5ºS o transporte médio de
água da SCNB oscila entre 22,5 e 30 Sv, enquanto que na latitude de 11ºS essa
corrente carreia entre 18,4 e 32,4 Sv, confirmando que a referida corrente já é bem
desenvolvida desde a latitude de 11ºS. Dentro da faixa de latitude estudada pelos
autores, foi observado que entre as profundidades de 200 e 1000 m ocorre uma
recirculação persistente a offshore para a direção sul, a qual reduz o transporte de água
quente para a direção N, que fica em torno de 17,1 e 27,3 Sv na latitude de 5ºS (a W de
43
31,5ºW), e 17,6 e 25,8 Sv a 11ºS (a W de 32ºW). Já a variação sazonal do transporte
de água da SCNB na região de 11ºS ficou em torno de 2,5 Sv, apresentando seu
máximo em julho, enquanto que a variação inter-anual da mesma corrente é menor
ainda, não passando de 1,2 Sv.
Stramma, Fischer e Reppin (1995) estudaram a região que dá origem à CNB, no
período da primavera austral em novembro de 1992, e observaram a SCNB, que possui
um centro subsuperficial na profundidade de 200 m, atingindo velocidades acima de 90
cm/s, o que resulta num forte transporte para o N, de mais de 22 Sv nos primeiros 1000
m da coluna d’água entre as latitudes de 5º e 10ºS.
A SCE, SCNE e a CCNE recebem águas das retroflexões da CNB e da SCNB
em várias épocas do ano, latitudes e profundidades ao longo do contorno W do
Atlântico (BOURLÈS; GOURIOU; CHUCHLA, 1999; SCHOTT; STRAMMA; FISCHER,
1995). Já a SCSE, segundo Schott, Fischer e Stramma (1998) não recebe águas da
CNB, porém representa mais um membro do giro de recirculação em larga escala da
bacia tropical do Atlântico. Bourlès, Gouriou e Chuchla (1999) concluíram que pelo
menos uma porção da SCSE se retroflete da SCNB. Segundo Silveira, Miranda e Brown
(1994) a SCSE flui em direção SE e possui largura de 120 km, e velocidades máximas
de 30 a 40 cm/s na faixa de profundidades de 200 e 300 m.
Segundo Silveira, Brown e Flierl (2000) a região de retroflexão da CNB é dividida
em três camadas principais: (i) camada superior que representa a própria retroflexão
das camadas de água superficiais da CNB, abastecendo a CCNE; (ii) camada média,
representando a zona que separa a camada logo abaixo da termoclina e a CNB, a qual
transporta águas para a SCNE; (iii) camada de fundo que representa uma zona com
fraco fluxo meandrante, podendo ser considerada uma corrente de fundo W.
De acordo com Schott, Fischer e Stramma (1998) durante o período de junho a
janeiro, a parte superior da CNB se conecta com a CCNE, que flui na direção L, dentro
de uma zona de retroflexão que migra sazonalmente nas direções onshore e offshore,
gerando alguns vórtices. Durante a primavera boreal, o fluxo de água está orientado
para a direção NW ao longo da costa da Guiana, quando a CCNE não está presente ou
está enfraquecida.
44
Segundo Fonseca et al. (2004), a retroflexão da CNB está localizada, em média,
entre as latitudes de 2º e 6ºN, e apresenta características típicas e variabilidades
anuais. O ciclo anual de sua localização segue a migração meridional da ZCIT e parece
estar relacionado também com a força do vento incidente sobre o oceano Atlântico
Equatorial.
Os vórtices gerados pela CNB foram intensamente estudados por diversos
autores, muitos deles adquiriram dados in situ através de bóias de deriva, aparelhos a
bordo de navios, estações oceanográficas, fundeios, etc. Outros utilizaram o
sensoriamento remoto para observar a altura da superfície do mar (altimetria), cor do
oceano e TSM, que são parâmetros indicadores de vórtices.
Segundo Souza (2000), os vórtices são feições que servem como mecanismo de
troca de água entre a plataforma continental externa e a corrente de contorno W,
proporcionando uma rápida renovação das águas costeiras, além de servirem de
referência para o cálculo do tempo de residência das águas da plataforma continental
externa e podem induzir a ocorrência de ressurgências, transportando águas profundas
(ricas em nutrientes) para a zona eufótica. De acordo com Muller-Karger, McClain e
Richardson (1988) os vórtices da CNB parecem transportar calor e sal em direção ao N,
e misturar as propriedades da água, atuando também na dispersão dos sedimentos do
rio Amazonas.
Fratantoni, Johns e Townsend (1995) afirmam que grandes vórtices
anticiclônicos se desprendem na retroflexão da CNB, próximo a 8ºN no oceano
Atlântico Tropical Oeste (Figura 9). Estes vórtices se movimentam na direção NW ao
longo da costa da América do Sul com uma velocidade de cerca de 8 a 16 cm/s. Pelo
menos dois a três vórtices se separam da CNB anualmente, os quais apresentam um
volume de cerca de 3,2 x 10
13
m
3
, o que corresponde a um transporte médio de massa
anual por cada vórtice próximo de 1 Sv.
45
V
Ó
R
T
I
C
E
S
20º N
15º N
10º N
5º N
0º
5º S
75ºW 70ºW 65ºW 60ºW 55ºW 50ºW 45ºW 40ºW 35ºW 30ºW 25ºW
Figura 9 – Formação de vórtices da Corrente Norte do
Brasil indicados pelas setas
Fonte: (BARNIER et al., 2001).
Fratantoni e Glickson (2002) constataram que seis vórtices se formam por ano na
região equatorial, os quais perdem sua forma aproximadamente circular quando se
movimentam para NW com velocidades de 15 cm/s, apresentando raios perpendicular e
paralelo à costa de 100 e 150 km, respectivamente. Outros autores afirmam que estes
vórtices possuem diâmetros acima de 400 km e que cerca de sete a oito vórtices se
desprendem da retroflexão da CNB (WILSON; JOHNS; GARZOLI
10
, 2002; GARZOLI;
FFIELD; YAO
11
, 2003; GARZOLI
12
et al, 2004 apud FFIELD, 2005)
Ffield (2005) verificou que se desprendem sete a oito centros com anomalias
positivas ou negativas de TSM em relação às águas adjacentes na primeira metade do
período anual, ou seja, ocorrem provavelmente de sete a oito vórtices da CNB na
região equatorial. O autor afirma ainda que a pluma do rio Amazonas exerce grande
influência sobre os valores de TSM e de salinidade dos vórtices da CNB.
Os vórtices que cruzam o equador e se deslocam em direção ao Caribe
contribuem para a transferência de águas quentes na camada superior do oceano, que
10
WILSON, D.W.; JOHNS, W.E.; GARZOLI, S.L. Velocity structure of North Brazil Current rings.
Geophysical Research Letters, v. 29, n. 114. 2002.
11
GARZOLI, S.L.; FFIELD, A.; YAO, Q. North Brazil Current rings and the variability in the latitude
of retroflection. In: GONI, G.J.; MALANOTTE-RIZZOLI, P. (Eds.), Interhemispheric Water Exchange in the
Atlantic Ocean. Elsevier Oceanographic Series, v. 68, p. 357-373. 2003.
12
GARZOLI, S.L. et al. North Brazil Current retroflection and transports. Journal of Geophysical
Research, v. 109. 2004.
46
é necessária para balancear a intrusão das águas profundas e frias de direção S da
APAN (FRATANTONI; GLICKSON
13
, 2002; GARRAFFO
14
et al., 2003; GARZOLI;
FFIELD; YAO, 2003
12
; GONI; JOHNS
15
, 2003; JOHNS; GANACHAUD; WUNSCH
16
,
2000; ZANTOPP; GONI
17
, 2003 apud FFIELD, 2005).
Wilson, Johns e Garzoli (2002) descreveram três tipos fundamentais de vórtices
na região equatorial do Atlântico Sul: (i) vórtice raso, que é um processo físico preso à
superfície, confinado até 200 m de profundidade; (ii) vórtice profundo, um processo que
atinge grandes velocidades e profundidades de até 2000 m; (iii) vórtice intensificado na
termoclina, com quase nenhuma característica superficial.
Ao S de 10ºS, Molinari (1983) concluiu que existem fluxos geostróficos
orientados para L e para W no Oceano Atlântico Sul Equatorial. Mas o autor propõe que
os fortes ventos alíseos de SE podem induzir diretamente o escoamento superficial
para W, pois este é bem mais forte do que o fluxo de direção L (Contracorrente Sul
Equatorial).
Molinari (1983) verificou ainda que na latitude de 8ºS, parte das bóias derivaram
para o norte, entrando na CNB, e outra parte moveu-se para o sul na Corrente do
Brasil, sugerindo que nesta latitude está localizada a bifurcação da CSE.
Em latitudes próximas a 10ºS, Wienders, Archan e Mercier (2000) verificaram
que nas camadas superior e intermediária da coluna d’água, o transporte de água para
13
FRATANTONI, D.M.; GLICKSON, D.A. North Brazil Current ring generation and evolution
observed with Sea WIFS. Journal of Physical Oceanography, v. 32, p. 1058-1074. 2002.
14
GARRAFO, Z.D. et al. North Brazil Current rings and transport of southern waters in a high
resolution numerical simulation of the North Atlantic. In: GONI, G.J.; MALANOTTE-RIZZOLI, P. (Ed.),
Interhemispheric Water Exchange in the Atlantic Ocean. p. 375-409. 2003. Elsevier Oceanographic
Series, 68.
15
GONI, G.J.; JOHNS, W.E. Synoptic study of warm rings in the North Brazil Current retroflection
region using satellite altimeter data. In: GONI, G.J.; MALANOTTE-RIZZOLI, P. (Ed.), Interhemispheric
Water Exchange in the Atlantic Ocean. p. 335-356. 2003. Elsevier Oceanographic Series, 68.
16
GANACHAUD, A.; WUNSCH, C. Improved estimates of global ocean circulation, heat transport
and mixing from hidrographic data. Nature, v. 408, p. 453-456. 2000.
17
JOHNS, W.E.; ZANTOPP, R.J.; GONI, G.J. Cross-gyre transport by North Brazil Current rings.
In: GONI, G.J.; MALANOTTE-RIZZOLI, P. (Ed.), Interhemispheric Water Exchange in the Atlantic
Ocean. p. 411-441. 2003. Elsevier Oceanographic Series, 68.
47
W associado com o ramo S da CSE é de 49 Sv. Os transportes das ramificações N e
central da mesma corrente nos 200 m superiores são de 17 e 12 Sv, respectivamente.
A fração do transporte de águas da CSE que efetivamente contribui com águas quentes
para o Atlântico Norte é estimada em torno de 18 Sv, enquanto que parte do ramo S da
mesma corrente que flui em direção ao pólo S pode ser encontrada até a latitude de
31ºS ao longo de toda a espessura do giro subtropical. Mas as águas da parte N da
CSE podem ser encontradas próximo de 7º30’S, em superfície, até 27ºS na
profundidade de 1400 m. A latitude estimada da bifurcação da CSE em Corrente do
Brasil e SCNB também varia dentro de certas profundidades, desde a superfície, na
latitude de 14ºS, até uma profundidade de 600 m, próximo à latitude de 28ºS.
3.4.2 Circulação oceânica na plataforma continental norte brasileira
Segundo Dietrich e Kalle
18
(1957 apud Luedemann, 1967) a PCM é parcialmente
influenciada pela CNB. Esta corrente flui para NW, apresentando campo de velocidade
que aumenta em direção offshore e em épocas chuvosas, alcançando velocidade de
100 cm/s na quebra do talude continental (GEYER; KINEKE, 1995; JOHNS; LEE;
SCHOTT, 1990). Perto do litoral do Maranhão existe uma corrente costeira proveniente
de NW fluindo na direção SE, apresentando maiores velocidades à medida que se
aproxima da PCM (LUEDEMANN, 1967).
Entretanto, segundo Southard e Stanley (1976), a PCM apresenta baixo
gradiente topográfico, o que favorece a propagação perpendicular à costa, aumentando
assim a velocidade das correntes de maré da costa em direção à quebra do talude
continental.
As principais constituintes de maré na PCM são M2, S2 e N2, sendo a
constituinte M
2
da maré semidiurna a mais significativa e importante da circulação
hidrodinâmica da PCM (Figura 10) (BEARDSLEY et al., 1995).
Segundo Geyer e Kineke (1995), existe uma corrente que flui para SE na região
de 3ºN, 44ºW, a qual recebe águas da retroflexão da CNB e da recirculação ciclônica
18
DIETRICH, G.; KALLE, K. Allgemeine Meereskunde. Berlin. 1957, Gebrüder, Bornträger.
48
da parte sul da CNE. As águas da corrente que flui para SE abastece a SCE e a CCNE.
Observaram ainda uma corrente de direção L, acima da SCE, transportando águas
quentes nessa direção.
Metcalf (1968) observou a presença da SCE, que flui na direção L, próximo à
longitude de 50ºW, a L da foz do rio Amazonas, entre as profundidades de 150 e 200 m.
Na zona em que a CNB muda seu curso para L, ocorre o intenso espalhamento dos
sedimentos do rio Amazonas na direção offshore.
3.4.2.1 Plataforma Continental do Maranhão (PCM)
Entre o Vale Submarino do Pará e o Golfão Maranhense, as correntes de maré
predominam na circulação da plataforma continental até o litoral. A velocidade máxima
destas correntes é de 0,771 m/s. Durante as marés de sizígia e equinocial, as
velocidades podem alcançar de 1,028 m/s a 1,285 m/s, com os fluxos de enchente
maiores que os de vazante. Somente na foz da baía de São Marcos foi verificado
velocidades maiores das correntes de maré, podendo atingir valores acima de 3,855
m/s, em marés de sizígia, sendo a velocidade das correntes de vazante nesta região é
duas vezes maior que o fluxo de enchente (BRASIL, 1972).
Nas partes mais estreitas, a SE do Golfão Maranhense, onde a plataforma
continental torna-se mais estreita, a CNB atua mais diretamente sobre o limite da
plataforma continental, podendo subir sazonalmente até esta província fisiográfica,
sendo que neste setor da PCM predominam as correntes de maré perpendicularmente
à costa juntamente com as correntes longitudinais costeiras paralelas ao litoral
(BRASIL, 1976). Segundo Motta (1968), as correntes longitudinais aí existentes
orientam-se no sentido de SE para NW.
3.4.3 Hidrologia
O Maranhão possui pelo menos dez bacias hidrográficas perenes, podendo ser
individualizadas as seguintes: Gurupi, Turiaçu, Maracaçumé-Tromaí, Uru-Pericumã-
Aurá, Mearim, Itapecuru, Tocantins, Parnaíba, Munim e pequenas bacias do N (Figura
49
10). Existem cinco vertentes hidrográficas principais no Maranhão: Chapada das
Mangabeiras, Chapada do Azeitão, Serra das Crueiras, Serra do Gurupi e Serra do
Tiracambu (COSTA et al., 1997).
Figura 10 – Bacias hidrográficas do Estado do Maranhão
Fonte: (ANA, 2005).
O Golfão Maranhense recebe águas das baías do Cumã, São Marcos e São
José. Na baía de São Marcos desemboca o sistema Mearim/Pindaré/Grajaú e na baía
de São José o rio Itapecuru (Figura 11).
50
Figura 11 – Principais rios e baías do litoral do Maranhão
Fonte: (BRASIL, 1979b).
A malha hidrográfica maranhense começa com o rio Gurupi, que é formado pelos
rios Açailândia e Itinga, percorrendo cerca de 719 km até desaguar no Oceano
Atlântico, com uma vazão média de 156,5 m
3
/s. As bacias hidrográficas do Turiaçu,
Maracaçumé-Tromaí e Uru-Pericumã-Aurá apresentam grandes larguras, próximo da
foz, carreando águas e sedimentos para uma costa de inúmeras rias, com influência
significativa da maré, sendo que o rio Turiaçu possui vazão média de 412,8 m
3
/s. A
bacia hidrográfica do rio Mearim possui uma área de 96000 km
2
, sendo que este rio
percorre mais de 930 km até desembocar na baía de São Marcos, onde apresenta
grande meandricidade e influência significativa da maré. A vazão média do rio Mearim é
de 770 m
3
/s. A bacia hidrográfica do rio Itapecuru tem aproximadamente 52970 km
2
e
apresenta vazão média de 317,5 m
3
/s (ANA, 2005; COSTA et al., 1997).
Segundo Rodrigues, Barros e Camozzato (1994) os rios costeiros do Maranhão
são perenes e procedem das chapadas maranhenses e piauienses, com características
de regime equatorial. Esses rios, dentre eles o Itapecuru, Mearim e Pindaré, tem seus
mananciais em zonas de pluviometria entre 1250 mm e 2000 mm anuais (pluviometria
nitidamente tropical, com máximos durante o verão), ocorrendo seções encachoeiradas
51
em alguns trechos. Nas cheias, os principais rios transbordam, inundando as amplas
planícies fluviais, enquanto que nos baixios, as águas represadas formam lagos que, às
vezes, se mantém ao longo do ano. O escoamento superficial adquire maior expressão
após as primeiras chuvas que caem depois da prolongada estação seca. Os
aguaceiros, que ocorrem devido à intensa taxa de precipitação desta época, são os
principais agentes de transporte dos detritos oriundos da degradação mecânica.
3.4.4 Marés e correntes de maré
O Atlântico Equatorial incluindo a PCM sofre influência predominante das marés
semidiurnas, com componentes M
2
(componente lunar principal, período de 12-42
horas), S
2
(componente solar principal, período de 12 horas) e N
2
(componente
lunareléptica maior, período de 12-66 horas) muito fortes (BEARDSLEY et al., 1995).
Na baía de São Marcos, predominam as correntes de maré reversas, que se
deslocam perpendicularmente à costa, atingindo velocidades médias de 1,5 nós. Em
condições extremas, as correntes de maré atingem valores de 2 a 2,5 nós na PCM,
sendo os fluxos de enchente mais intensos que os de vazante, enquanto que na foz da
baía de São Marcos, a velocidade das correntes de maré pode atingir 7,5 nós, porém
com fluxos de vazante superiores aos de enchente (BRASIL, 1972).
Na foz do rio Mearim ocorre a maré do tipo M
2
, possuindo características de
onda progressiva (BRASIL, 1976). Na ilha de São Luís, em Tutóia e Farol de São José,
a amplitude máxima de maré é de, respectivamente, 7, 4 e 5 m. Na foz da baía de São
Marcos, a velocidade de preamar entra em direção SW com uma velocidade de 3,9 nós.
A água de vazante sai com mais intensidade e flui na direção N, atingindo velocidade
de aproximadamente 5,6 nós.
52
3.4.5 Ondas oceânicas
A altura da onda do mar na PCM não apresenta grandes variações sazonais. No
período chuvoso, há uma larga faixa de água com altura de onda relativamente máxima
na região fronteiriça ao litoral NW da PCM, onde houve predominância de nebulosidade
associada à ZCIT. No período seco, as alturas máximas de onda também foram
encontradas na PCM, com um máximo significativo na região de 0,5ºS e 45ºW. A
distribuição da altura média da onda oscilou entre 1 e 1,5 m na PCM, sendo que a
altura máxima foi de 4,5 m durante o período seco e no horário diurno (REUTER;
COHEN, 1998).
Reuter e Cohen, 1998, observaram que o período da onda se comportou de
maneira semelhante à configuração da altura de onda nas épocas chuvosa e seca, isto
é, os períodos máximo e mínimo das ondas estão relacionados à maior e menor altura
de onda, respectivamente. Os períodos das ondas oscilaram entre 3 e 5 segundos, não
havendo variação da configuração do período da onda entre os horários do dia e da
noite.
53
4. MATERIAIS E MÉTODOS
Este trabalho foi desenvolvido em várias etapas: (i) levantamento bibliográfico
para caracterização dos aspectos meteorológicos, climáticos, geológicos e
oceanográficos da área de estudo, incluindo as descrições da circulação oceânica na
plataforma continental e das massas de água; (ii) processamento de dados físicos
(temperatura, salinidade e densidade) adquiridos através do CTD durante as
Operações Norte II (1997) e III (1999) do Programa REVIZEE na PCM; (iii)
processamento digital de dados orbitais obtidos pelo sensor Advanced Very High
Resolution Radiometer (AVHRR) das séries NOAA 14 e 15 na PCM.
4.1 DADOS OCEÂNICOS
4.1.1 Campanhas oceanográficas
As campanhas oceanográficas foram realizadas, nos períodos seco (novembro
de 1997 - Operação Norte II) e chuvoso (junho de 1999 - Operação Norte III) a bordo do
Navio Oceanográfico “Antares” (Figura 12) da Marinha do Brasil.
Figura 12 – Navio oceanográfico “Antares” H-40 da Marinha do Brasil em
procedimento de navegação.
54
4.1.2 Medição dos parâmetros físicos (temperatura, salinidade e densidade)
As estações oceanográficas foram georreferenciadas através de um sistema de
posicionamento do tipo DGPS (Diferential Global Positionning System). A cada estação
fixa era feita uma perfilagem vertical com o uso do CTD Sea-Bird modelo SBE-9 (Figura
13), constituído por um conjunto de sensores de temperatura, salinidade e pressão. A
aquisição de dados foi realizada em tempo real, processados e expostos em forma de
gráficos, utilizando-se uma unidade receptora a bordo do NOc. “Antares”, permitindo o
monitoramento por meio de um PC instalado a bordo. A densidade da água do mar foi
calculada seguindo o protocolo sugerido pela UNESCO.
Figura 13 – Conjunto Rosette e CTD preparado para o processo de
coleta.
Ainda a bordo do NOc. “Antares”, foi utilizado o software Seasoft com a
finalidade de filtrar e reduzir os dados de temperatura, salinidade e densidade para
identificar as possíveis perdas de integridade (alterações em seus valores),
processamento para aquisição de tabelas, construção de mapas de contorno e criação
de perfis de temperatura, salinidade e densidade.
55
Em todas as estações, foram anotadas informações como data, hora, número da
estação, latitude, longitude, profundidade local, profundidade máxima do CTD,
temperatura, salinidade e densidade referente às coletas de água.
Durante a Operação Norte II do Programa REVIZEE, os dados oceânicos de
temperatura, salinidade e densidade da PCM foram coletados em 29 estações
oceanográficas, distribuídas ao longo de seis perfis perpendiculares à costa, cada um
tendo de 3 a 6 estações. As estações estão separadas entre si por distâncias
equivalentes de 7,5 (perfil 6), 15 (perfis 4 e 5) e 30 milhas náuticas (perfis 1, 2 e 3),
sendo que as estações costeiras também estão à mesma distância da costa (Figura 14
e Tabela 1). As estações oceanográficas foram realizadas na faixa de profundidade de
18 a 75,3 m.
144
145
146
147
148
149
150
151
163
164
165
166
167
169
171
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
220
238
253
254
-47º -46º -45º -44º -43º -42º -41º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Latitude
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
OCEANO ATLÂNTICO
W
P
e
r
f
i
l
1
P
e
r
f
i
l
2
P
e
r
f
i
l
3
P
e
r
f
i
l
4
P
e
r
f
i
l
5
P
e
r
f
i
l
6
Figura 14 – Mapa de localização das estações oceanográficas durante a Operação
Norte II do Programa REVIZEE.
56
Tabela 1 – Malha das estações oceanográficas da Operação Norte II e seus respectivos perfis
perpendiculares à costa.
OPERAÇÃO NORTE II
PERFIS ESTAÇÕES Prof. Máxima
(metros)
1 144, 145, 146 e 147 69,3
2 148, 149, 150 e 151 75,3
3 163, 164 e 165 38,5
4 166, 167, 169 e 171 46,7
5 190, 191, 192 e 193 49
6 194, 195, 196, 197, 198 e
1999
64
Durante a Operação Norte III, os dados de temperatura, salinidade e pressão
foram coletados em 35 estações oceanográficas, ao longo de sete perfis
perpendiculares à costa, cada um possuindo de 3 a 6 estações. A distância entre elas é
de 7,5, 15 e 30 milhas náuticas, sendo que as estações costeiras estão distantes cerca
de 15, 30 e 45 milhas náuticas (27 km, 54 km e 81 km, respectivamente) da costa
(Figura 15 e Tabela 2).
57
132
134
135
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
170
171
171A
172
174
175
176
177
178
179
192
193
194
195
196
197
212
213
214
227
228
-47º -46º -45º -44º -43º -42º -41º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Latitude
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
OCEANO ATLÂNTICO
W
P
e
r
f
i
l
1
P
e
r
f
i
l
2
P
e
r
f
i
l
3
P
e
r
f
i
l
4
P
e
r
f
i
l
5
P
e
r
f
i
l
6
P
e
r
f
i
l
7
Figura 15 – Mapa de localização das estações oceanográficas durante a Operação Norte III
do Programa REVIZEE.
Tabela 2 – Estações oceanográficas da Operação Norte III e seus respectivos perfis.
OPERAÇÃO NORTE III
PERFIS ESTAÇÕES Prof. Máxima (metros)
1 132, 134 e 135 75
2 145, 146 e 147 33
3 148, 149, 151, 153, 155 48
4 150, 152 e 154 40
5 170, 171, 171A, 172 50
6 174, 175, 176, 177, 178 e
179
66
7 192, 193, 194 e 195 68
58
4.1.3 Processamento dos dados em laboratório
O software Surfer (WinXP) versão 8.0 foi utilizado em laboratório para o
processamento dos dados oceânicos (temperatura, salinidade e densidade). Este
programa tem a capacidade de gerar Grids, que criam contornos de superfície de
plotagem em três dimensões. Os arquivos Grids são gerados para produzir mapas
superficiais de isolinhas de temperatura, salinidade e densidade, e perfis de
temperatura, salinidade e densidade, os quais podem sofrer modificações como: adição
de informações, plotagem de pontos, combinação de vários mapas e adição de
desenhos ou texto no mapa.
Os mapas horizontais de temperatura, salinidade e densidade, e os perfis de
temperatura, salinidade e densidade foram construídos para analisar suas distribuições
na coluna d’água da PCM. Estes perfis permitem visualizar as isolinhas destes
parâmetros, podendo ser adicionados cores para mostrar a variação espacial dos
mesmos. Em seguida, as massas d’água foram identificadas utilizando-se os mesmos
perfis citados e diagramas T-S.
4.2 PROCESSAMENTO DAS IMAGENS AVHRR/NOAA
4.2.1 Imagens CLASS/NOAA e CPTEC/INPE
Foram utilizadas imagens de alta resolução espacial (1,1 km) adquiridas pelo
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e através do sistema CLASS
(Comprehensive Large Array-data Stewardship System) da NOAA. As imagens CLASS
estão disponíveis na Internet, através do endereço eletrônico: <
www.class.noaa.gov
>.
De um conjunto grande de imagens disponíveis (101 imagens), foram
selecionadas as imagens com menor cobertura de nuvens dentro dos períodos de
realização dos cruzeiros oceanográficos das Operações Norte II e Norte III do Programa
REVIZEE. Foram utilizadas imagens dos satélites NOAA-14 (passagem diurna) e
NOAA-15 (passagem noturna).
59
A órbita dos satélites NOAA é polar a uma altitude nominal média de 850 km. O
cálculo dos valores de TSM foi realizado com uso do algoritmo MCSST (Multi Channel
Sea Surface Temperature), o qual emprega uma equação de regressão linear, cujos
coeficientes são obtidos através de ajustes de dados simultâneos entre a TSM de
bóias, obtidos próximo à superfície da água oceânica, e os valores de TSM estimados
por satélites pela NOAA. As imagens do sensor AVHRR possuem resolução temporal
diária e faixa imageada de 2400 km (McCLAIN; PICHEL; WALTON, 1985).
O processamento digital das imagens AVHRR/NOAA foi realizado em ambiente
computacional ENVI 4.3. As principais etapas do processamento são descritas a seguir:
(i) ingestão das imagens em formato NOAA 1B; (ii) seleção das imagens em função da
cobertura de nuvens, data de aquisição, região de interesse e identificação de feições
oceanográficas de interesse; (iii) cálculo dos valores de TSM pelos algoritmos MCSST
referentes a cada satélite, e aos períodos diurno e noturno, respectivamente. Nesta
etapa, foi feita a calibração radiométrica dos canais termais AVHRR e a correção
atmosférica; (iv) correção geométrica e georreferenciamento das imagens de TSM em
projeção geográfica (lat/lon), Datum WGS-84; (v) mascaramento de nuvens e do
continente; (vi) classificação digital a pseudo-cores pelo método do fatiamento; (vii)
sobreposição de vetores de linha de costa, grade geográfica e tabela de cores; (vii)
exportação no formato JPEG.
A correção atmosférica corrige o efeito da atenuação provocada principalmente
pelo teor de vapor d’água. Na calibração radiométrica, os valores digitais dos canais
visível, canal 1 (0,58 – 0,68 µm), e infravermelho próximo, canal 2 (0,72 – 1,1 µm),
respectivamente, são convertidos em albedo. Os valores digitais dos canais termais 3
(3,55 – 3,93 µm), 4 (10,3 – 11,3 µm) e 5 (11,5 – 12,5 µm) são convertidos em
temperatura de brilho. Durante a correção geométrica, os parâmetros orbitais dos
satélites da série NOAA são utilizados para fins de geolocalização de cada pixel dos
canais AVHRR, estabelecendo a relação do pixel de um dado canal com suas
coordenadas geográficas (latitude e longitude). A finalidade deste processo é
regularizar o tamanho dos pixels, eliminando as distorções decorrentes da geometria de
aquisição das imagens.
60
4.2.2 Série temporal de imagens AVHRR da plataforma Pathfinder
O AVHRR Pathfinder (versão 5) envolve basicamente quatro elementos
separados: atmosfera, continentes, oceanos e calibração. O objetivo principal da
plataforma Pathfinder, disponível através do site <
http://podaac-www.jpl.nasa.gov/sst/
>,
é desenvolver uma longa e consistente série temporal do campo global da TSM. Assim,
foi utilizada uma série temporal de imagens médias mensais de TSM, com resolução
espacial de 4 km, desde janeiro de 1985 até dezembro de 2001.
O objetivo desta análise foi observar a variabilidade temporal e espacial da TSM,
através do cálculo de médias climatológicas e respectivas anomalias mensais de TSM
em pontos determinados da PCM considerados de interesse. Procurou-se verificar
possíveis assinaturas de mudanças significativas da TSM em águas da PCM durante a
ocorrência de eventos como o El-Niño e La-Niña no oceano Pacífico.
O processamento das imagens da plataforma Pathfinder foi realizado em
ambiente SeaDAS/Linux, no qual definiu-se três diferentes pontos na PCM. O primeiro
ponto está localizado em frente o litoral ocidental, o segundo próximo à foz do rio
Mearim e o terceiro ponto próximo ao litoral oriental. As séries temporais de valores de
TSM foram extraídas das imagens médias mensais, calculando-se as medianas em
janelas de 3 x 3 pixels centradas nas coordenadas de cada ponto, segundo
metodologia sugerida por Kampel (2003).
61
5 RESULTADOS
De acordo com a análise dos mapas superficiais e perfis de temperatura,
salinidade e densidade, e dos diagramas T-S da PCM, percebeu-se que a temperatura
foi o parâmetro que menos variou durante os dois períodos em estudo (seco e
chuvoso), exceto na região em frente ao rio Itapecuru (perfil 7) do período chuvoso. Aí
foi observada a profundidade da termoclina a 50 m distando 34 km da costa. Nas outras
zonas da PCM, a temperatura apresentou pequenas variações, principalmente durante
o período seco. A salinidade e densidade também apresentaram comportamentos
semelhantes em ambos os períodos, com pequena variação, especialmente durante o
período seco. A temperatura, salinidade e densidade foram empregados para identificar
e caracterizar as massas de água da PCM durante os períodos seco e chuvoso, com a
finalidade de avaliar a variação sazonal das massas d’água na área de estudo, sendo
analisada a influência da descarga hídrica dos rios Gurupi, Maracaçumé, Turiaçú,
Mearim e Itapecuru sobre as massas d’água através da vazão na costa dos referidos
rios, e do fenômeno El-Niño de 1997, através da série temporal de TSM fornecida pelo
INPE, sobre as águas oceânicas da PCM.
A identificação e caracterização das massas de água foram baseadas em Brasil
(1989), Emílsson (1961), Silva et al. (1984), Sverdrup, Johnson e Fleming (1942) e
Thonsem (1962). Assim foram observadas na PCM as seguintes massas de água: Água
Tropical (AT), Água Costeira (AC), Água de Mistura (AM) e Água Central do Atlântico
Sul (ACAS). A AT foi observada nos dois períodos estudados, enquanto que a AC, AM
e ACAS só foram verificadas no período chuvoso (Tabela 3).
Tabela 3 – Índices termohalinos das massas d’água da PCM.
Índices termohalinos
Massa de água Temperatura (ºC) Salinidade Densidade (kg/m
3
)
Água Costeira 28,6 – 29,4 31 – 33 19 – 20,6
Água de Mistura 18,1 – 29 33 – 36,01 20,7 – 23,8
Água Tropical 25,8 – 28,7 36 – 37,59 23,2 – 24,3
Água Central do Atlântico Sul 17 – 18 35,7 – 35,8 24,2 – 25,8
62
5.1 PERÍODO SECO (NOVEMBRO DE 1997)
Neste período, os parâmetros físicos de temperatura, salinidade e densidade não
variaram significativamente. O parâmetro que menos variou foi a densidade, seguido da
salinidade e, por fim, da temperatura.
5.1.1 Temperatura
Em superfície, a temperatura oscilou entre 27,35ºC e 28,55ºC (variação máxima
de 1,2ºC), sendo maior próximo da costa e diminuindo gradualmente em direção a
offshore (Figura 16). Ao largo, também, observa-se a presença de alguns núcleos
quentes próximos à foz dos rios Maracaçumé, Turiaçu e Mearim (Figura 11; localizados
na costa em frente aos perfis 2, 4 e 6 da Figura 14). Em frente a foz dos rios percebe-se
que as águas mais rasas apresentam temperaturas mais elevadas com presença de
núcleos quentes. De certa forma, mesmo o input estuarino sendo baixo na PCM
durante o período seco é capaz de alterar o comportamento das isotermas nesta
região, apresentando um padrão circular (Figura 16). O comportamento de temperatura
em toda a coluna d’água é quase homogêneo, pois as isotermas são verticais, tendo,
da superfície até o fundo, um valor mínimo de 26,5ºC e um valor máximo de 28,7ºC
(variação máxima de 2,2ºC) (Figuras 17, 18, 19, 20, 21 e 22).
À medida que a profundidade aumenta, a variação de temperatura é menor.
Assim, o intervalo da distribuição deste parâmetro é pequeno e se torna praticamente
uniforme em profundidades maiores que 40 m (Tabelas 4 e 5).
A distribuição das isotermas é vertical em toda a coluna d´água da PCM. Isso
indica que o meio é bastante misturado e que o gradiente de temperatura é maior na
horizontal, ou seja, no sentido costa-offshore, sendo, portanto, a variação da
temperatura na coluna d’água muito pequena. Há uma exceção disso perto da foz do
rio Gurupi, onde a partir de 40 m as isotermas demonstram um padrão de estratificação,
isto é, a variação da temperatura nesta zona é mais significativa no eixo vertical.
63
-47º -46º -45º -44º -43º -42º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Latitude
27.35
27.43
27.51
27.59
27.67
27.75
27.83
27.91
27.99
28.07
28.15
28.23
28.31
28.39
28.47
28.55
OCEANO ATLÂNTICO
Tº C
W
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
Figura 16 – Distribuição superficial da temperatura na PCM, mostrando que a mesma é maior
próximo da costa e menor a offshore.
0 1020304050607080
Distância
(
km
)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
o
f
undidade (m)
26.5
26.7
26.9
27.1
27.3
27.5
27.7
27.9
28.1
28.3
Tº
C
PERFIL 1
Figura 17 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
64
0 1020304050607080
Distância
(
km
)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
o
f
undidade (m)
26.5
26.7
26.9
27.1
27.3
27.5
27.7
27.9
28.1
28.3
28.5
28.7
Tº C
PERFIL 2
Figura 18 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Distância (km)
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
o
f
undidade (m)
27.6
27.64
27.68
27.72
27.76
27.8
27.84
27.88
27.92
27.96
28
28.04
28.08
Tº C
PERFIL 3
Figura 19 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
65
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Distância (km)
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
ofundidade (m)
27.45
27.55
27.65
27.75
27.85
27.95
28.05
28.15
28.25
28.35
28.45
28.55
Tº C
PERFIL 4
Figura 20 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Distância (km)
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
ofundidade (m)
27.4
27.43
27.46
27.49
27.52
27.55
27.58
27.61
27.64
27.67
27.7
27.73
27.76
27.79
27.82
27.85
27.88
27.91
Tº C
PERFIL 5
Figura 21 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
66
0 102030405060
Distância (km)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
o
f
undidade (m)
27.1
27.2
27.3
27.4
27.5
27.6
27.7
27.8
27.9
28
28.1
28.2
28.3
28.4
28.5
Tº C
PCM
Figura 22 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
Tabela 4 – Valores de temperatura a partir de 40 m de profundidade dos perfis 1 e 2, mostrando
que o gradiente deste parâmetro é menor com o aumento da profundidade.
Perfil 1 Perfil 2
Profundidade
(m)
Temp.
mín
Temp.
máx
Profundidade
(m)
Temp.
mín
Temp.
máx
40 27,5ºC 27,8ºC 40 27,3ºC 28,1ºC
50 27,1ºC 27,5ºC 50 27,2ºC 27,9ºC
60 26,7ºC 26,9ºC 60 27ºC 27,7ºC
Tabela 5 – Valores de temperatura a partir de 40 m de profundidade dos perfis 4 e 6, mostrando
que o gradiente deste parâmetro é menor com o aumento da profundidade. (*) As células da
tabela com valor “X” correspondem às profundidades que não apresentam informação quanto
aos parâmetros físicos coletados pelo CTD.
Perfil 4 Perfil 6
Profundidade
(m)
Temp.
mín
Temp.
máx
Profundidade
(m)
Temp.
mín.
Temp.
máx
40 27,55ºC 27,8ºC 40 27,4ºC 27,75ºC
50 X X 50 27,4ºC 27,45ºC
60 X X 60 27,1ºC 27,2ºC
67
5.1.2 Salinidade
A salinidade apresenta menor intervalo de variação que a temperatura, pois em
superfície oscilou entre 36,15 e 37,59 (variação máxima de 1,44), sendo mais alta
próximo da costa e diminuindo gradualmente em direção a offshore (Figura 23), onde
observa-se ainda a presença de alguns núcleos salinos próximo à foz dos rios
Maracaçumé, Turiaçu e Mearim (Figura 11; localizados na costa em frente aos perfis 2,
4 e 6 da Figura 14). O surgimento dos núcleos salinos nestas regiões é provocado pela
presença de núcleos quentes, que determinam aumento da taxa de evaporação e
conseqüentemente eleva a salinidade.
As isohalinas são verticais em toda a coluna d´água da PCM, o que indica um
meio totalmente misturado, sendo este comportamento em toda a coluna d’água
semelhante ao da temperatura, tendo um valor mínimo de 36,28 e um valor máximo de
37,35 (variação máxima de 1,07) (Figuras 24, 25, 26, 27, 28 e 29). Devido à
homogeneidade da coluna d’água indicada pela distribuição vertical das isohalinas os
valores de salinidade em superfície são os mesmos em maiores profundidades,
apresentando variabilidade mais significativa na direção horizontal (sentido costa – ao
largo) do que na vertical. A partir de 40 m, a salinidade praticamente não varia
lateralmente, do mesmo modo que a temperatura (Tabela 6).
68
-47º -46º -45º -44º -43º -42º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Latitude
36.15
36.31
36.47
36.63
36.79
36.95
37.11
37.27
37.43
37.59
OCEANO ATLÂNTICO
Sal.
W
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
Figura 23 – Distribuição superficial da salinidade na PCM, mostrando que a mesma é
maior próximo da costa e menor a offshore.
69
0 1020304050607080
Distância
(
km
)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
o
f
undidade (m)
36.34
36.38
36.42
36.46
36.5
36.54
36.58
36.62
36.66
36.7
36.74
36.78
36.82
36.86
36.9
Sal.
PERFIL 1
Figura 24 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 1 (veja a localização
do perfil 1 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 1020304050607080
Distância
(
km
)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
ofundidade (m)
36.35
36.4
36.45
36.5
36.55
36.6
36.65
36.7
36.75
36.8
36.85
36.9
36.95
37
37.05
37.1
37.15
Sal.
PERFIL 2
Figura 25 - Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 2 (veja a localização
do perfil 2 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
70
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Distância (km)
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
ofundidade (m)
36.38
36.42
36.46
36.5
36.54
36.58
36.62
36.66
36.7
36.74
36.78
36.82
PERFIL 3
Sal.
Figura 26 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 3 (veja a localização
do perfil 3 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Distância (km)
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
o
f
undidade (m)
36.15
36.25
36.35
36.45
36.55
36.65
36.75
36.85
36.95
37.05
37.15
37.25
37.35
PERFIL 4
Sal.
Figura 27 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 4 (veja a localização
do perfil 4 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
71
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Distância (km)
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
ofundidade (m)
36.28
36.32
36.36
36.4
36.44
36.48
36.52
36.56
36.6
36.64
PERFIL 5
Sal.
Figura 28 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 102030405060
Distância (km)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
o
f
undidade (m)
36.3
36.4
36.5
36.6
36.7
36.8
36.9
37
37.1
37.2
37.3
PCM
Sal.
Figura 29 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 6 (veja a localização
do perfil 1 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
72
Tabela 6 – Valores de salinidade a partir de 40 m de profundidade dos perfis 2, 5 e 6,
mostrando que o gradiente deste parâmetro é muito baixo em grandes profundidades. (*) As
células da tabela com valor “X” correspondem às profundidades que não apresentam
informação quanto aos parâmetros físicos coletados pelo CTD.
Perfil 2 Perfil 5 Perfil 6
Prof.(m) Sal.
Mín.
Sal.
Máx.
Prof.(m) Sal.
Mín.
Sal.
Máx.
Prof.(m) Sal.
Mín.
Sal. Máx.
40 36,4 36,7 40 36,38 36,38 40 36,35 36,45
50 36,4 36,6 50 X X 50 36,35 36,4
60 36,4 36,5 60 X X 60 36,35 36,35
5.1.3 Densidade
Dentre todos os parâmetros físicos do período seco analisados, a densidade foi o
que menos variou na PCM, apresentando na superfície variação de 23,4 kg/m
3
até 24,3
kg/m
3
(variação máxima de 0,9 kg/m
3
), sendo que este parâmetro é maior próximo da
costa e diminui gradualmente em direção a offshore (Figura 30). Observa-se ainda a
presença de alguns núcleos de alta densidade em frente à foz dos rios Turiaçu e
Mearim (Figura 11; localizados na costa em frente aos perfis 4 e 6 da Figura 14), que
foram gerados pela presença dos núcleos salinos nestas regiões, pois o aumento da
salinidade favoreceu o aumento da densidade. As isopicnais (Figuras 31, 32, 33, 34, 35
e 36) distribuem-se no sentido superfície–fundo (comportamento semelhante às
isotermas e isohalinas), o que determina um meio totalmente homogêneo em toda a
coluna d’água, diminuindo suavemente em função do aumento da profundidade desde
a foz do rio Maracaçumé até o Mearim (Perfis 3, 4, 5 e 6; Figuras 33, 34, 35 e 36),
enquanto em frente à foz do rio Gurupi (Perfil 1; Figura 31) a densidade é maior no
fundo do que em superfície (de 40 m até 65 m de profundidade) e em frente à foz do rio
Maracaçumé (Perfil 2; Figura 32) é maior de 0 a 30 km da costa (toda a coluna d’água)
e entre 40 e 65 m de profundidade (entre 60 e 80 km da costa) e é menor entre 50 e 60
km da costa, da superfície até o fundo, porém esta variação é muito pequena, sendo da
ordem de 0,03 kg/m
3
. O valor mínimo de densidade é de 23,44 kg/m
3
e o valor máximo
é de 24,04 kg/m
3
(variação máxima de 0,6 kg/m
3
).
73
A distribuição das isopicnais é aproximadamente vertical em quase toda a PCM,
apresentando maior variação no eixo horizontal, exceto nas regiões em frente à foz do
rio Gurupi (Figura 31) e entre a foz dos rios Turiaçú e Mearim (Figura 35), onde a
variação da densidade é um pouco irregular, possuindo gradiente de densidade maior
no eixo vertical em alguns pontos e em outros este gradiente é mais significativo na
horizontal. Próximo ao rio Gurupi (Figura 31), as isopicnais se comportam de maneira
semelhante às isotermas (Figura 17), pois há maior variação horizontal até 40 m de
profundidade e a partir da mesma se dispõem em forma de camadas, onde a variação
torna-se mais significativa no eixo vertical. Entre os rios Turiaçú e Mearim (Figura 35),
as isopicnais estão em forma de camadas em dois setores da PCM: (i) da costa até
cerca de 15 km de distância da mesma, desde a superfície até o fundo; (ii) entre
aproximadamente 25 km e 35 km da costa, da superfície até o fundo. Nos outros
setores, o valor de densidade encontrado em superfície é o mesmo do fundo da PCM.
74
-47º -46º -45º -44º -43º -42º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Latitude
23.4
23.5
23.6
23.7
23.8
23.9
24
24.1
24.2
24.3
OCEANO ATLÂNTICO
Dens.
W
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
Figura 30 – Distribuição superficial da densidade na PCM, mostrando que a mesma é
maior próximo da costa e menor a offshore.
75
0 1020304050607080
Distância
(
km
)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
o
f
undidade (m)
23.56
23.6
23.64
23.68
23.72
23.76
23.8
23.84
23.88
23.92
PERFIL 1
Den
s
Figura 31 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 1 (veja a localização
do perfil 1 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 1020304050607080
Distância
(
km
)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
o
f
undidade (m)
23.56
23.58
23.6
23.62
23.64
23.66
23.68
23.7
23.72
23.74
23.76
23.78
PERFIL 2
Dens
Figura 32 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 2 (veja a localização do
perfil 2 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
76
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Distância (km)
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
o
f
undidade (m)
23.57
23.58
23.59
23.6
23.61
23.62
23.63
23.64
23.65
23.66
23.67
23.68
23.69
23.7
23.71
23.72
23.73
23.74
PERFIL 3
Dens
Figura 33 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 3 (veja a localização
do perfil 3 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Distância (km)
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
ofundidade (m)
23.44
23.5
23.56
23.62
23.68
23.74
23.8
23.86
23.92
23.98
24.04
PERFIL 4
Dens.
Figura 34 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 4 (veja a localização do
perfil 4 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
Fonte: do autor
77
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Distância (km)
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
P
r
ofundidade (m)
23.55
23.56
23.57
23.58
23.59
23.6
23.61
23.62
23.63
23.64
23.65
23.66
PERFIL 5
Den
s
Figura 35 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 5 (veja a localização
do perfil 5 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
0 102030405060
Distância (km)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
Profundidade (m)
23.52
23.55
23.58
23.61
23.64
23.67
23.7
23.73
23.76
23.79
23.82
23.85
23.88
23.91
23.94
23.97
24
24.03
PERFIL 6
Dens
Figura 36 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações oceanográficas da Figura 14).
78
5.1.4 Massa de água do período seco
O menor valor da temperatura é 26,5ºC e a salinidade é sempre maior
do que 36 (Figura 37). Desta forma, comparando-se os índices de temperatura
e salinidade com os índices termohalinos adotados por Brasil (1989), Emílsson
(1961), Silva et al. (1984), Sverdrup, Johnson e Fleming (1942), Thonsem
(1962), durante o período seco na PCM (novembro de 1997) ocorre a AT, que
se estendeu da costa até cerca de 80 km ao largo e da superfície até mais de
60 m de profundidade.
A AT é conhecida por ser uma massa d’água tipicamente oceânica,
sendo formada na CSE, e sua presença dominante na PCM indica que no
período seco a descarga hídrica dos rios maranhenses não influencia as águas
oceânicas, o que explica a total ausência de pluma estuarina na PCM neste
período.
Em toda a PCM, a AT apresentou as seguintes características:
temperatura entre 26,6ºC e 28,7ºC, salinidade entre 36,15 e 37,35 e densidade
entre 23,44 kg/m
3
e 24,04 kg/m
3
(Tabela 7), sendo que esta massa d’água foi
mais quente, salina e densa desde a costa até cerca de 40 km mar adentro e
dentro desta área se estendeu da superfície até em torno de 40 m de
profundidade na maioria dos perfis, além da AT na PCM apresentar
predominantemente gradientes horizontais de temperatura, salinidade e
densidade em toda a coluna d’água.
Gráfico T-S da PCM durante o período seco
(Novembro, 1997)
26
27
28
29
36 36,5 37 37,5
Salinidade (ppm)
Temperatura (º C)
Figura 37 – Diagrama T-S mostrando a faixa de temperatura e
salinidade da Água Tropical presente em toda a PCM durante o
período seco de novembro de 1997.
79
A AT apresentou campos semelhantes de temperatura, salinidade e
densidade durante este período, já que ambos apresentaram maiores valores
próximo da costa e menores a offshore (Figuras 16, 23 e 30). Essa semelhança
é devido, principalmente, ao campo elevado de temperatura junto à costa, que
determina maior taxa de evaporação, aumentando, assim, o campo de
salinidade, pois no período seco a influência das águas continentais é baixa, ou
seja, não foi capaz de reduzir a salinidade próximo da costa, que por sua vez
tornou maior o campo de densidade nesta área. Os núcleos quentes de
temperatura próximo à foz dos rios Maracaçumé, Turiaçu e Mearim
determinaram o surgimento de núcleos de alta salinidade, que por sua vez
gerou núcleos de alta densidade. Na coluna d’água, a temperatura, salinidade
e densidade da AT também apresentaram comportamento semelhante, pois
estes parâmetros diminuem em função do aumento da profundidade, exceto a
densidade em frente à foz dos rios Gurupi e Maracaçumé (Figuras 31 e 32) que
apresentou comportamento diferenciado em zonas distintas da PCM, porém
esta diferenciação da densidade nestas regiões é insignificante, o que não
altera as características da AT na PCM existente neste período. Próximo ao rio
Gurupi (Figura 31), a densidade da AT em superfície é maior da costa até
cerca de 40 km mar adentro, sendo que as isopicnais desta área se acomodam
em forma de camadas até o fundo, o que determina um gradiente no eixo
vertical a partir de 40 m de profundidade. Em frente o rio Maracaçumé (Figura
32), a densidade da AT é mais elevada da costa até cerca de 30 km da mesma
e se limita até 30 m de profundidade. De 30 a 80 km mar adentro, a AT passa a
apresentar valores menores de densidade, que se estendem da superfície até
o fundo, porém a densidade volta a crescer gradativamente a partir da
profundidade de 50 m.
Além disso, o gradiente dos três parâmetros analisados da AT na PCM
também é semelhante, pois o mesmo foi maior na direção horizontal do que na
vertical, demonstrando a elevada homogeneidade da temperatura, salinidade e
densidade da AT na coluna d’água.
A AT apresentou maior variação de temperatura em frente o rio
Maracaçumé (Perfil 2) (2,2ºC) (Figura 18) e a menor variação entre à foz dos
rios Maracaçumé e Turiaçú (Perfil 3) (0,48ºC) (Figura 19), a salinidade variou
mais em frente o rio Turiaçú (Perfil 4) (1,2) (Figura 27), enquanto que entre os
80
rios Turiaçú e Maracaçumé (Perfil 5) (Figura 28) apresentou menor variação
(0,36), e a variação de densidade foi maior em frente o rio Turiaçú (Perfil 4) (0,6
kg/m
3
) (Figura 34) e menor entre os rios Turiaçú e Mearim (Perfil 5) (0,11
kg/m
3
) (Figura 35).
Tabela 7 – Valores de temperatura, salinidade e densidade mínimos e máximos.
Perfis Temp.
mín.
Temp.
máx.
Sal. mín. Sal. máx Dens. mín. Dens. máx.
1 26,5ºC 28,3ºC 36,34 36,9 23,56
kg/m
3
23,92
kg/m
3
2 26,5ºC 28,7ºC 36,35 37,15 23,56
kg/m
3
23,78
kg/m
3
3 27,6ºC 28,08ºC 36,38 36,82 23,57
kg/m
3
23,74
kg/m
3
4 27,45ºC 28,55ºC 36,15 37,35 23,44
kg/m
3
24,04
kg/m
3
5 27,4ºC 27,91ºC 36,28 36,64 23,55
kg/m
3
23,66
kg/m
3
6 27,1ºC 28,5ºC 36,3 37,3 23,52
kg/m
3
24,03
kg/m
3
5.2 PERÍODO CHUVOSO (JUNHO DE 1999)
Neste período, a temperatura, salinidade e densidade apresentaram
maior variação em relação ao período seco. Em quase toda a PCM a
temperatura possui pequena variação, exceto na região em frente à foz do rio
Itapecuru (Figura 45; Perfil 7), onde abaixo de 50 m a mesma possui valor
menor do que em superfície. A salinidade apresentou maior variação nos
primeiros metros de água próximo aos rios Gurupi e Mearim (Perfis 1 e 6;
Figuras 47 e 52). A densidade também variou junto com a salinidade nestas
mesmas regiões, assim como na termoclina existente próximo ao rio Itapecuru
(Perfil 7; Figura 53).
81
5.2.1 Temperatura
Em superfície, a temperatura oscilou entre 27,4º e 29,2ºC (variação
máxima de 1,8ºC), sendo maior próximo da costa e diminuindo gradualmente
em direção a offshore (Figura 38), onde não foi observada a formação de
núcleos quentes. O comportamento da temperatura em toda a coluna d’água é
quase homogêneo em todo o litoral ocidental da PCM e no Golfão Maranhense,
diminuindo suavemente seu valor em função do aumento da profundidade
(Figuras 39, 40, 41, 42, 43, 44 e 45). Em frente ao rio Itapecuru ocorre a
termoclina (Perfil 7; Figura 45), região da PCM que apresenta forte gradiente
de temperatura. Esse gradiente nesta região foi observado a 31 km da costa,
em profundidade superior a 50 m, pela presença da ACAS. Em toda a PCM, a
temperatura diminui em função do aumento da profundidade, tendo, da
superfície ao fundo, um valor mínimo de 17ºC e um valor máximo de 29,4ºC
(variação máxima de 12,4ºC).
As isotermas verticais indicam que o gradiente de temperatura na PCM
ocorre na direção horizontal (Figuras 39, 40, 41, 42, 43 e 44). Desta forma, o
valor de temperatura medido em superfície é aproximadamente o mesmo em
maiores profundidades. Em frente o rio Itapecuru (Perfil 7; Figura 45), percebe-
se a ocorrência de estratificação, onde a curva das isotermas mostra que o
gradiente de temperatura ocorre preferencialmente na vertical. As águas mais
quentes próximo da costa estão sobre águas mais frias a 35 – 40 km, indicando
a presença da termoclina a partir de 50 m de profundidade.
82
-47º -46º -45º -44º -43º -42º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Latitude
27.3
27.42
27.54
27.66
27.78
27.9
28.02
28.14
28.26
28.38
28.5
28.62
28.74
28.86
28.98
29.1
29.22
OCEANO ATLÂNTICO
Tº C
W
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
Figura 38 – Distribuição superficial da temperatura na PCM, mostrando que a
mesma é maior próximo da costa e menor a offshore.
83
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-60
-50
-40
-30
-20
-10
25.8
26.2
26.6
27
27.4
27.8
28.2
28.6
29
29.4
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
Tº C
PERFIL 1
Figura 39 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 1020304050
-25
-20
-15
-10
-5
Distância
(
Km
)
P
r
o
f
undidade (m)
28
28.1
28.2
28.3
28.4
28.5
28.6
28.7
28.8
28.9
29
Tº C
PERFIL 2
Figura 40 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
84
0 1020304050
-40
-30
-20
-10
Distância
(
Km
)
P
r
ofundidade (m)
27.75
27.85
27.95
28.05
28.15
28.25
28.35
28.45
28.55
28.65
28.75
28.85
Tº C
PERFIL 3
Figura 41 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 5 10 15 20 25
-35
-30
-25
-20
-15
-10
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
27.74
27.78
27.82
27.86
27.9
27.94
27.98
28.02
28.06
28.1
28.14
Tº C
PERFIL 4
Figura 42 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
85
0 10203040
-40
-30
-20
-10
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
27.77
27.79
27.81
27.83
27.85
27.87
27.89
27.91
27.93
27.95
27.97
Tº C
PERFIL 5
Figura 43 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 102030405060
-60
-50
-40
-30
-20
-10
27.3
27.4
27.5
27.6
27.7
27.8
27.9
28
28.1
28.2
28.3
28.4
28.5
28.6
28.7
28.8
28.9
29
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
Tº C
PERFIL 6
Figura 44 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
86
0 5 10 15 20 25 30 35 40
-60
-50
-40
-30
-20
-10
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
Tº C
PERFIL 7
Figura 45 – Distribuição das isolinhas de temperatura no perfil 7 (veja a
localização do perfil 7 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
5.2.2 Salinidade
A salinidade no período chuvoso variou bem mais do que no período
seco, principalmente próximo à zona costeira, em frente os rios Gurupi e
Mearim (Perfis 1 e 6; Figuras 47 e 52), onde a salinidade é bem menor junto à
costa, o que mostra uma certa influência do aporte fluvial durante o período
chuvoso. Em superfície, a salinidade oscilou entre 31 e 36,2 (variação máxima
de 5,2), sendo menor próximo à costa e maior ao largo (Figura 46), não sendo
observado a presença de núcleos salinos na região. O comportamento da
salinidade é diferenciado em algumas áreas (Figuras 47, 48, 49, 50, 51, 52 e
53). Em grande parte do litoral ocidental e em frente o rio Itapecuru, o campo
de salinidade varia num fator de mais ou menos 2 (Tabela 8), devido
basicamente à mistura de águas continentais e oceânicas (Figuras 48, 49, 50,
51 e 53). Já em frente os rios Gurupi e Mearim (Figuras 47 e 52), a salinidade
apresenta maior intervalo de variação, principalmente junto à costa, pois há
maior influência da descarga hídrica dos rios Gurupi e Mearim próximo a estes
perfis durante o período chuvoso (Tabela 8).
87
Tabela 8 – Intervalo de salinidade em cada perfil perpendicular à costa com
sua respectiva variação máxima de salinidade.
Perfis Intervalo de Salinidade Variação Máxima de Salinidade
1 31 – 36,2 5,2
2 33,4 – 35,8 2,4
3 34,6 – 36 1,4
4 35,6 – 35,96 0,36
5 35,77 – 36,01 0,24
6 32,2 – 36,2 4
7 34,2 – 36 1,8
A salinidade possui um valor mínimo de 31 e valor máximo de 36,2
(variação máxima de 5,2) em toda a coluna d’água. A distribuição das
isohalinas é vertical e se estende da superfície até o fundo, apresentando,
portanto, o mesmo comportamento das isotermas em toda a PCM, mostrando
que o gradiente de salinidade também ocorre preferencialmente na direção
horizontal. Apenas em frente o rio Itapecuru (Figura 53), a distribuição das
isohalinas é diferente do comportamento das isotermas, pois as isohalinas
possuem forte gradiente na direção horizontal, enquanto que as isotermas
apresentam gradiente na direção vertical.
88
-47º -46º -45º -44º -43º -42º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Latitude
31
31.5
32
32.5
33
33.5
34
34.5
35
35.5
36
OCEANO ATLÂNTICO
Sal.
W
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
Figura 46 – Distribuição superficial da salinidade na PCM, mostrando que este
parâmetro é menor próximo da costa e maior a offshore.
89
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-60
-50
-40
-30
-20
-10
P
r
ofundidade (m)
Distância (Km)
31
31.4
31.8
32.2
32.6
33
33.4
33.8
34.2
34.6
35
35.4
35.8
36.2
Sal.
PERFIL 1
Figura 47 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 1020304050
-25
-20
-15
-10
-5
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
33.4
33.6
33.8
34
34.2
34.4
34.6
34.8
35
35.2
35.4
35.6
35.8
Sal.
PERFIL 2
Figura 48 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
90
0 1020304050
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
34.6
34.7
34.8
34.9
35
35.1
35.2
35.3
35.4
35.5
35.6
35.7
35.8
35.9
36
Distância
(
Km
)
P
r
ofundidade (m)
Sal.
PERFIL 3
Figura 49 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 5 10 15 20 25
-35
-30
-25
-20
-15
-10
35.6
35.64
35.68
35.72
35.76
35.8
35.84
35.88
35.92
35.96
Distância (Km)
P
r
ofundidade (m)
Sal.
PERFIL 4
Figura 50 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
91
0 10203040
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
35.77
35.79
35.81
35.83
35.85
35.87
35.89
35.91
35.93
35.95
35.97
35.99
36.01
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
Sal.
PERFIL 5
Figura 51 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 102030405060
-60
-50
-40
-30
-20
-10
32.2
32.6
33
33.4
33.8
34.2
34.6
35
35.4
35.8
36.2
Distância (Km)
P
r
ofundidade (m)
Sal.
PERFIL 6
Figura 52 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
92
0 5 10 15 20 25 30 35 40
-60
-50
-40
-30
-20
-10
34.2
34.4
34.6
34.8
35
35.2
35.4
35.6
35.8
36
P
r
o
f
undidade (m)
Distância
(
Km
)
Sal.
PERFIL 7
Figura 53 – Distribuição das isolinhas de salinidade no perfil 7 (veja a
localização do perfil 7 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
5.2.3 Densidade
Durante o período chuvoso, a densidade variou bem mais do que no
período seco, principalmente próximo à zona costeira, em frente os rios Gurupi
e Mearim (Perfis 1 e 6; Figuras 55 e 60), onde este parâmetro apresentou
características de águas continentais, acompanhando, desta forma, o mesmo
campo de variação da salinidade na PCM. Em superfície, a densidade oscilou
entre 18,8 kg/m
3
e 23,6 kg/m
3
(variação máxima de 4,8 kg/m
3
), sendo menor
próximo da costa e aumentando na direção para offshore, como mostra a
distribuição superficial de densidade (Figura 54), não sendo observado a
presença de núcleos de densidade como no período seco.
O comportamento da densidade é semelhante à distribuição da
salinidade, sendo diferenciado em algumas áreas (Figuras 55, 56, 57, 58, 59,
60 e 61). O campo de densidade varia por um fator de mais ou menos 3
(Tabela 9), devido basicamente à mistura de águas continentais e oceânicas
(Figuras 56, 57, 58, 59 e 61). Próximo à foz dos rios Gurupi e Mearim (Figuras
55 e 60), a densidade apresenta maior intervalo de variação, principalmente
junto à costa, pois há maior influência da descarga hídrica dos rios Gurupi e
93
Mearim nestas regiões durante o período chuvoso, que contrasta com a água
oceânica. Em frente ao rio Itapecuru (Perfil 7; Figura 61), ocorre a picnoclina a
31 km da costa em profundidade superior a 50 m, acompanhando exatamente
a zona da termoclina nesta mesma região, localizada na base da AM e na
ACAS, onde o gradiente de densidade é bastante acentuado.
Tabela 9 – Intervalo de densidade em cada perfil perpendicular à costa com sua
respectiva variação máxima de salinidade.
Perfis Intervalo de Densidade
(kg/m
3
)
Variação Máxima de Densidade
(kg/m
3
)
1 19 – 23,8 4,8
2 20,9 – 23,1 2,2
3 21,8 – 23,2 1,4
4 22,8 – 23,16 0,36
5 22,99 – 23,23 0,24
6 20 – 23,4 3,4
7 21,4 – 25,8 4,4
A densidade possui um valor mínimo de 19 kg/m
3
e valor máximo de
25,8 kg/m
3
(variação máxima de 6,8 kg/m
3
) em toda a coluna d’água. A
distribuição das isopicnais é vertical, apresentando, portanto, o mesmo
comportamento das isotermas e isohalinas em toda a PCM, mostrando que o
gradiente de densidade também ocorre preferencialmente na direção
horizontal. Próximo ao rio Itapecuru (Figura 61), em profundidades superiores a
50 m, as isolinhas de densidade se distribuem preferencialmente na direção
vertical devido à presença da picnoclina nesta região.
94
-47º -46º -45º -44º -43º -42º
Longitude
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
Laitutde
18.8
19.2
19.6
20
20.4
20.8
21.2
21.6
22
22.4
22.8
23.2
23.6
OCEANO ATLÂNTICO
Dens.
W
Litoral Ocidental
Litoral Oriental
MARANHÃO
Figura 54 – Distribuição superficial da densidade na PCM, mostrando
que este parâmetro é menor próximo da costa e maior a offshore.
95
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-60
-50
-40
-30
-20
-10
19
19.4
19.8
20.2
20.6
21
21.4
21.8
22.2
22.6
23
23.4
23.8
P
r
ofundidade (m)
Distância (Km)
Dens.
PERFIL 1
Figura 55 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 1 (veja a
localização do perfil 1 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 1020304050
-25
-20
-15
-10
-5
20.9
21.1
21.3
21.5
21.7
21.9
22.1
22.3
22.5
22.7
22.9
23.1
Distância (Km)
P
r
ofundidade (m)
Dens.
PERFIL 2
Figura 56 - Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 2 (veja a
localização do perfil 2 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
96
0 1020304050
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
21.8
21.9
22
22.1
22.2
22.3
22.4
22.5
22.6
22.7
22.8
22.9
23
23.1
23.2
Distância
(
Km
)
P
r
ofundidade (m)
Dens.
PERFIL 3
Figura 57 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 3 (veja a
localização do perfil 3 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 5 10 15 20 25
-35
-30
-25
-20
-15
-10
22.8
22.84
22.88
22.92
22.96
23
23.04
23.08
23.12
23.16
Distância (Km)
P
r
ofundidade (m)
Dens.
PERFIL 4
Figura 58 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 4 (veja a
localização do perfil 4 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
97
0 10203040
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
22.99
23.01
23.03
23.05
23.07
23.09
23.11
23.13
23.15
23.17
23.19
23.21
23.23
Distância (Km)
P
r
ofundidade (m)
Dens.
PERFIL 5
Figura 59 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 5 (veja a
localização do perfil 5 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
0 102030405060
-60
-50
-40
-30
-20
-10
20
20.2
20.4
20.6
20.8
21
21.2
21.4
21.6
21.8
22
22.2
22.4
22.6
22.8
23
23.2
23.4
Distância (Km)
P
r
o
f
undidade (m)
Dens.
PERFIL 6
Figura 60 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 6 (veja a
localização do perfil 6 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
98
0 5 10 15 20 25 30 35 40
-60
-50
-40
-30
-20
-10
21.4
21.8
22.2
22.6
23
23.4
23.8
24.2
24.6
25
25.4
25.8
Distância (Km)
P
r
ofundidade (Km)
Dens.
PERFIL 7
Figura 61 – Distribuição das isolinhas de densidade no perfil 7 (veja a
localização do perfil 7 no mapa das estações oceanográficas da Figura
15).
5.2.4 Massas de água do período chuvoso
A curva de plotagem dos pontos de temperatura e salinidade é
aproximadamente uma linha, o que é indicativo de alta mistura de massas
d’água (Figura 62). De acordo com a classificação baseada em Brasil (1989),
Emílsson (1961), Silva et al. (1984) e Sverdrup, Johnson e Fleming (1942),
observou-se quatro massas de água: AC, AM, AT e ACAS.
A AC é uma massa de água que apresenta características físicas de
águas continentais, pois a temperatura é alta e a salinidade é relativamente
baixa. A presença da AC durante o período chuvoso representa maior
influência das águas dos rios da costa do Maranhão que deságuam sobre as
águas oceânicas da PCM. Em função disso, ocorre intensa mistura entre águas
continentais e oceânicas, que dá origem à AM, a qual ocorreu em larga escala
na PCM (AM = AC + AT). As massas d’água não sofrem estratificação, pois no
sentido costa-offshore a AC é seguida lateralmente pela AM que por sua vez é
seguida pela AT, exceto em frente à foz do rio Itapecuru (Perfis 7; Figuras 45,
53 e 61) onde a AM está sobre a ACAS. A influência da AC e da AT é mais
significativa durante o período chuvoso, ocorrendo grande mistura entre estas
99
massas d’água, dando origem à AM, que é predominante na PCM no período
chuvoso.
Grafico T-S da PCM durante o período chuvoso
(Junho de 1999)
0
5
10
15
20
25
30
35
30 31 32 33 34 35 36 37
Salinidade
Temperatura (º C)
Figura 62 – Diagrama T-S mostrando a faixa de temperatura e
salinidade das massas de água da PCM durante o período chuvoso
de Junho de 1999. O gráfico em forma linear representa grande
mistura de massas d’água.
A AT é uma massa d’água com características físicas puramente
oceânicas e sua influência na PCM durante o período chuvoso é relativamente
baixa, sendo encontrada somente a grandes distâncias da costa. A presença
da ACAS só foi verificada em frente ao rio Itapecuru (Figuras 45, 53 e 61),
longe da costa e abaixo da camada de mistura.
A distribuição da temperatura, salinidade e densidade em frente ao rio
Gurupi (Figuras 39, 47 e 55) caracteriza a presença de três massas de água:
AC, AM e AT. Nesta região, a AC se estende da costa até cerca de 10 km mar
adentro, e da superfície até 18 m de profundidade. A temperatura da AC nessa
região oscilou entre 28,6º e 29,4ºC (variação máxima de 0,8ºC), a salinidade
ficou entre 31 e 33 (variação máxima de 2), e a densidade variou de 19 kg/m
3
a
20,6 kg/m
3
(variação máxima de 1,6 kg/m
3
) (Figuras 39, 47 e 55). A AM é a
massa d’água dominante nesta área, pois se estendeu desde 10 km da costa
até 42 km mar adentro, e da superfície até mais de 60 m de profundidade. A
AM apresenta temperatura entre 27,8ºC e 28,59ºC (variação máxima de
0,79ºC), salinidade entre 33 e 36 (variação máxima de 3) e densidade entre
20,7 kg/m
3
e 23,8 kg/m
3
(variação máxima de 3,1 kg/m
3
). Próximo ao rio
Gurupi, a AT foi encontrada (Figuras 39, 47 e 55) a partir de 42 km da costa, de
100
onde se estendeu até mais de 60 m de profundidade, possuindo temperatura
entre 25,8º e 27,6ºC (variação máxima de 1,8ºC), salinidade entre 36 e 36,2
(variação máxima de 0,2) e densidade igual a 23,2 kg/m
3
.
Os parâmetros de temperatura, salinidade e densidade das três massas
d’água da PCM em frente ao rio Gurupi (Figuras 39, 47 e 55) variaram
significativamente na direção horizontal, pois as isotermas, isohalinas e
isopicnais são aproximadamente perpendiculares ao assoalho da PCM, desde
a superfície até o fundo.
As massas d’água da PCM em frente à foz do rio Gurupi (Figuras 39, 47
e 55) estão dispostas lateralmente entre si (Figura 63). Percebe-se que a
massa d’água dominante na região próxima ao rio Gurupi é a AM, enquanto
que a AC se restringe a poucos metros da coluna d’água próximo da costa e a
AT localiza-se a grandes distâncias do litoral maranhense neste setor.
0 102030405
Distância (km)
0
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
P
r
o
f
undidade (m)
Água
Costeira
Água de Mistura
Água Tropical
Perfil 1
Figura 63 – Distribuição das massas d’água da PCM no perfil 1
durante o período chuvoso.
101
Em frente a foz do rio Maracaçumé (Figuras 40, 48 e 56), a distribuição
da temperatura, salinidade e densidade caracteriza a presença da AM, desde a
costa até cerca de 50 km mar adentro, e da superfície até mais de 25 m de
profundidade. A AM apresentou temperatura variando entre 28º e 29ºC
(variação máxima de 1ºC), salinidade entre 33,4 e 35,8 (variação máxima de
2,4) e densidade entre 20,9 kg/m
3
e 23,1 kg/m
3
(variação máxima de 2,2
kg/m
3
).
Em frente a foz do rio Turiaçú, a distribuição de temperatura, salinidade
e densidade (perfil 3, Figuras 41, 49 e 57) também mostra apenas a AM em
toda a coluna d’água. Neste setor, a AM se estendeu da costa até
aproximadamente 50 km a offshore, e da superfície até mais de 40 m de
profundidade, onde apresentou campo de temperatura entre 27,75º e 28,85ºC
(variação máxima de 1,1ºC), de salinidade entre 34,6 e 36 (variação máxima de
1,4) e de densidade entre 21,8 kg/m
3
e 23,2 kg/m
3
(variação máxima de 1,4
kg/m
3
).
Em frente ao litoral ocidental do Maranhão, entre a foz dos rios Turiaçu e
Mearim, só foi observada a AM (perfis 4 e 5, Figuras 42, 43, 50, 51, 58 e 59),
onde esta massa d’água possui distribuição bastante homogênea da
temperatura, salinidade e densidade, pois os mesmos apresentaram pequena
variação em toda a coluna d’água. A razão da grande mistura das águas neste
setor da PCM é devido à ausência de input significativo de água doce. Em um
setor dessa região (Perfil 4; Figuras 42, 50 e 58), a AM se estendeu da costa
até cerca de 25 km mar adentro, tendo temperatura entre 27,74ºC e 28,14ºC
(variação máxima de 0,4ºC), salinidade entre 35,6 e 35,96 (variação máxima de
0,36) e densidade entre 22,8 kg/m
3
e 23,16 kg/m
3
(variação máxima de 0,36
kg/m
3
). Em outro setor da mesma região (Perfil 5; Figuras 43, 51 e 59), a AM
ocupou toda a PCM, se espalhando da costa até em torno de 40 km a offshore,
e da superfície até mais de 40 m de profundidade. Em toda a região entre a foz
dos rios Turiaçú e Mearim, a temperatura da AM foi de 27,77ºC a 27,97ºC
(variação máxima de 0,2ºC), salinidade teve um mínimo de 35,77 e um máximo
de 36,01 (variação máxima de 0,24) e, finalmente, a densidade oscilou entre
22,99 kg/m
3
e 23,23 kg/m
3
(variação máxima de 0,24 kg/m
3
).
102
A distribuição das isolinhas de temperatura, salinidade e densidade da
AM nos perfis 2, 3, 4 e 5 (Figuras 40, 41, 42, 43, 48, 49, 50, 51, 56, 57, 58 e 59)
é semelhante, sendo que a variação ocorre mais na direção horizontal do que
na vertical, já que o comportamento das isolinhas dos três parâmetros físicos é
praticamente perpendicular e linear desde a superfície até o fundo.
Em frente a foz do rio Mearim, ocorrem as massas d´ água AC, AM e AT
(Figuras 44, 52 e 60). Neste setor, a AC permaneceu entre a costa e 6 km mar
adentro, e da superfície até 28 m de profundidade e esta massa d’água
apresentou campo de temperatura oscilando entre 28,9ºC e 29ºC (variação
máxima de 0,1ºC), de salinidade entre 32,2 e 33 (variação máxima de 0,8) e de
densidade entre 20 kg/m
3
e 20,6 kg/m
3
(variação máxima de 0,6 kg/m
3
). A AM
ocupou grande parte da PCM neste setor, pois foi observada a partir de 6 km
da costa até cerca de 60 km a offshore e da superfície até 60 m de
profundidade, sendo, portanto, a massa d’água predominante próximo à foz do
rio Mearim, possuindo temperatura entre 27,7º e 28,8ºC (variação máxima de
1,1ºC), salinidade entre 33,2 e 36 (variação máxima de 2,8) e densidade entre
20,8 kg/m
3
e 23,2 kg/m
3
(variação máxima de 2,4 kg/m
3
). A AT só foi observada
em torno de 60 km de distância da zona costeira, de onde se estendeu da
superfície até mais de 60 m de profundidade. As características físicas de
temperatura, salinidade e densidade desta massa d’água são quase
homogêneas, pois o campo de temperatura oscilou entre 27,3º e 27,7ºC
(variação máxima de 0,4ºC), a salinidade foi igual a 36,2 e a densidade foi de
23,2 kg/m
3
.
Os parâmetros de temperatura, salinidade e densidade da AC, AM e AT
em frente a foz do rio Mearim variaram mais significativamente na direção
horizontal, pois as isotermas, isohalinas e isopicnais se distribuíram de forma
quase perpendicular ao assoalho da PCM, desde a superfície até o fundo.
A influência do rio Mearim sobre as águas oceânicas da PCM é bastante
fraca, pois a AC não alcança mais do que 6 km mar adentro e nem mais de 28
m de profundidade (Figura 64). A AM é a massa d’água dominante neste setor
da PCM, pois ocupou grande parte da mesma. A AT está localizada a grandes
distâncias da costa, não exercendo influência significativa sobre a PCM durante
o período chuvoso.
103
0 102030405060
Distância (km)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
P
r
o
f
undidade (m)
Perfil 6
Água
Costeira
Água de Mistura
Água Tropical
Figura 64 – Distribuição das massas d’água da PCM no perfil 6
durante o período chuvoso (1999).
Em frente à foz do rio Itapecuru (entre as baías de São José e do
Tubarão), ocorrem duas massas de água (Figuras 45, 53 e 61): AM e ACAS.
As duas massas d’água presentes neste trecho da PCM sofrem estratificação
(Figura 65), sendo que na parte superior da coluna d’água ocorre a AM e em
seguida ocorre a ACAS. A AM está compreendida entre a superfície e cerca de
54 m de profundidade, desde a costa até 40 km de distância da mesma. A
temperatura da AM neste setor variou significativamente, oscilando entre 18,1º
e 29ºC (variação máxima de 10,9ºC), enquanto que a salinidade variou entre
34,2 e 36 (variação máxima de 1,8) e a densidade apresentou um mínimo de
21,4 kg/m
3
e um máximo de 23,8 kg/
3
(variação máxima de 2,4 kg/m
3
). No final
da camada da AM, a partir de 50 m de profundidade, a temperatura variou mais
significativamente, quase 1º C a cada 2 m de profundidade, indicando a
presença da termoclina nesta região, o que consequentemente determina a
ocorrência da picnoclina na mesma faixa de profundidade da termoclina. A
termoclina e a picnoclina se estenderam desde a base da AM até a camada da
ACAS, a qual só foi observada somente na região em frente a foz do rio
Itapecuru (perfil 7, Figuras 45 e 61) logo abaixo da AM.
104
A ACAS foi observada somente na região situada próximo à foz do rio
Itapecuru, a cerca de 34 km da costa e em profundidade superior a 54 m,
possuindo temperatura entre 17º e 18ºC (variação máxima de 1ºC), salinidade
entre 35,7 e 35,8 (variação máxima de 1,1) e densidade entre 24,2 kg/m
3
e
25,8 kg/m
3
(variação máxima de 1,6 kg/m
3
). A ACAS apresentou a maior
densidade dentre todas as massas d’água da PCM, por isso sua ocorrência
não foi observada em superfície, mas, sim, na zona da termoclina e da
picnoclina, sendo que sua presença no setor centro-leste da PCM pode estar
relacionada ao estreitamento da PCM nesta região.
O gradiente de temperatura e densidade da ACAS foi maior na direção
vertical do que na horizontal, enquanto que as isolinhas de salinidade desta
massa d’água se comportam quase linearmente da superfície ao fundo, tendo
variação maior, portanto, na direção horizontal. O mesmo comportamento de
temperatura, salinidade e densidade observada na ACAS acontece na camada
de água da AM (Perfil 7; Figuras 45, 53 e 61).
A estratificação das duas massas de água da PCM no trecho da foz do
rio Itapecuru mostra que a AM foi a massa d’água dominante neste setor
(Figura 65)
.
0 1020304
Distância (km)
0
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
P
r
ofundidade (m)
Perfil 7
Água de Mistura
ACAS
Figura 65 – Distribuição das massas d’água no perfil 7 durante
o período chuvoso.
105
A temperatura das massas de água do período chuvoso se comportou
de forma semelhante ao observado no período seco, sendo maior próximo da
costa e menor a offshore, enquanto que a salinidade e a densidade no período
chuvoso são maiores a offshore. Logo, o processo de evaporação que ocorre
na PCM não foi suficientemente forte para aumentar a salinidade junto à costa
e, assim, sobrepor a influência das águas continentais. Deste fato resultou que
a salinidade e a densidade na zona costeira são relativamente baixas, pois a
maior vazão dos rios Gurupi, Maracaçumé, Turiaçu, Mearim e Itapecuru,
durante o período chuvoso reduziu a salinidade e a densidade na região,
proporcionando significativa mistura de massas d’água sobre a PCM, a
presença marcante da massa d’água AM, que é predominante em toda a PCM
durante o período chuvoso. A ocorrência da AC só foi observada em frente à
foz dos rios Gurupi e Mearim (Perfis 1 e 6; Figuras 39, 44, 47, 52, 55 e 60), pois
a vazão destes rios parece ser mais intensa do que os outros rios do litoral
maranhense.
Os dados históricos de vazão dos rios Gurupi, Maracaçumé, Turiaçu,
Mearim e Itapecuru de várias estações hidrológicas foram utilizados para
avaliar a influência destes rios sobre as águas oceânicas da PCM. Entretanto
utilizou-se apenas as estações mais próximas da foz de cada rio, as quais não
equivalem à vazão real da foz dos mesmos, pois estas estações não estão
situadas muito próximo da costa. Os dados serviram para mostrar apenas o
comportamento sazonal da vazão dos rios do Maranhão ao longo dos anos de
1997 e 1999 e observar sua influência sobre as massas d’água.
Em novembro de 1997 (período seco) a vazão é muito baixa em relação
aos outros meses do ano. Ocorre o mesmo comportamento da vazão anual em
junho de 1999 (período chuvoso), em que a vazão dos rios da costa do
Maranhão foi maior em relação aos outros meses do ano. Portanto, a vazão
dos rios do litoral maranhense é maior durante o primeiro semestre e menor no
segundo semestre de cada ano, isto é, a vazão é mais significativa durante o
período chuvoso (Figuras 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 e 75).
Desta forma, a presença de diferentes massas d’água na PCM interna
está relacionada principalmente à sazonalidade da vazão dos rios Gurupi,
Maracaçumé, Turiaçu, Mearim e Itapecuru, pois durante o período seco a
vazão destes rios é menor. Este comportamento pode ter determinado a
106
presença exclusiva da AT no período seco, que é uma massa d’água
tipicamente oceânica. Durante o período chuvoso a vazão dos mesmos rios
aumenta, provocando grande mistura de águas continentais e oceânicas na
PCM. Desta forma observa-se a presença predominante da AM no período
chuvoso. É válido ressaltar que mesmo durante o período chuvoso na PCM, a
AC não atinge grandes distâncias ao largo. O que ocorre realmente em
abundância na PCM nesta época do ano é a AM (diferente ao observado na foz
dos rios Pará e Amazonas, onde a AC alcança grandes distâncias a offshore).
Vazão do Rio Gurupi (1997)
0
250
500
750
1000
1250
1500
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 66 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Gurupi ao
longo de 1997 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
107
Vazão do Rio Gurupi (1999)
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 67 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Gurupi ao
longo de 1999 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
Vazão do Rio Maracaçumé (1997)
0
100
200
300
400
J FMAMJ J ASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 68 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio
Maracaçumé ao longo de 1997 indicando que os maiores valores se
concentram entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de julho
a dezembro.
108
Vazão do Rio Maracaçumé (1999)
0
100
200
300
400
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 69 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio
Maracaçumé ao longo de 1999 indicando que os maiores valores se
concentram entre os meses de janeiro e junho e os menores valores de julho
a dezembro.
Vazão do Rio Turiaçú (1997)
0
150
300
450
600
J FMAMJ J ASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 70 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Turiaçú ao
longo de 1997 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
109
Vazão do Rio Turiaçú (1999)
0
100
200
300
400
500
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 71 - Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Turiaçú ao
longo de 1999 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
Vazão do Rio Mearim (1997)
0
100
200
300
400
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 72 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Mearim ao
longo de 1997 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
110
Vazão do Rio Mearim (1999)
0
100
200
300
400
500
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 73 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Mearim ao
longo de 1999 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
Vazão do Rio Itapecuru (1997)
0
250
500
750
1000
1250
1500
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 74 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Itapecuru
ao longo de 1997 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
111
Vazão do Rio Itapecuru (1999)
0
500
1000
1500
2000
JFMAMJJASOND
Meses
Vazão (m3/s)
Máxima
Mínima
Média
Figura 75 – Valores máximos, mínimos e médios de vazão do rio Itapecuru
ao longo de 1999 indicando que os maiores valores se concentram entre os
meses de janeiro e junho e os menores valores de julho a dezembro.
O fenômeno El-Niño de 1997/1998 no oceano Pacífico parece não ter
provocado aquecimento das águas na PCM de forma significativa. A análise de
uma série temporal de TSM revelou que este parâmetro não apresentou
anomalia significativa no período estudado. Como mencionado anteriormente,
foram extraídas séries temporais de TSM em três pontos da PCM, a partir de
dados de satélite (Figura 76): (i) Ponto 1, localizado em frente ao litoral
ocidental (0,4ºS; 45,4ºW); (ii) Ponto 2, situado em frente a foz do rio Mearim
(2,2ºS; 44,1ºW); e (iii) Ponto 3, que está em frente ao litoral oriental (2,4ºS;
41,9ºW).
Po
n
t
o 1
P
on
t
o
2
P
o
nt
o
3
-47º -46º -45º -44º -43º -42º -41º
-4º
-3º
-2º
-1º
0º
1º
2º
OCEANO ATLÂNTICO
Litoral Oriental
Litoral Ocidental
MARANHÃO
W
Figura 76 – Localização dos três pontos de interesse para
a análise da anomalia de TSM na PCM.
112
A curva de anomalia de TSM nos três pontos da PCM (Figuras 77, 78 e
79) é semelhante, mostrando que durante eventos de El-Niño e La-Niña
reportados na literatura, as águas da PCM sofreram pouco aquecimento ou
resfriamento em relação à média climatológica. A curva decrescente dos
gráficos durante a La-Niña de 1991 mostra anomalia negativa de TSM igual a
1,0ºC no Ponto 1 e 0,8ºC nos Pontos 2 e 3. A curva crescente dos gráficos
durante o evento El-Niño 97/98 mostra anomalia positiva de TSM de 0,6ºC no
Ponto 1, 0,43ºC no Ponto 2 e 0,6ºC no Ponto 3 no ano de 1998,
respectivamente. Portanto, o evento El-Niño 1997/1998 não caracterizou os
processos termohalinos das massas d’água da PCM durante os períodos de
coleta (1997 e 1999), pois houve apenas um leve aquecimento da água da
PCM no ano de 1998, que foi um ano em que não foram coletados dados. As
anomalias de TSM nos três pontos determinados na PCM são mostradas nas
Figuras 77, 78 e 79.
Anomalia de TSM no Ponto 1
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001
Ano
Anomalias
Figura 77 – Curva de anomalia de TSM no Ponto 1 (lat/lon) mostrando
aquecimento da superfície do mar entre os anos de 1997 e 1999.
113
Anomalia de TSM no Ponto 2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001
Ano
Anomalis
Figura 78 – Curva de anomalia de TSM no Ponto 2 (lat/lon) mostrando
aquecimento da superfície do mar entre os anos de 1997 e 1999.
Anomalia de TSM no Ponto 3
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001
Ano
Anomalias
Figura 79 – Curva de anomalia de TSM no Ponto 3 (lat/lon) mostrando
aquecimento da superfície do mar entre os anos de 1997 e 1999.
No período de novembro de 1997 e junho de 1999 (Figuras 80 e 81)
pode-se observar que a TSM não apresentou anomalia significativa. Os valores
mínimos e máximos de TSM em 1997 foram de, aproximadamente, 27ºC e
28,5ºC, respectivamente. Em 1999 estes valores foram de 27º C e 29º C,
respectivamente. Os valores de TSM em ambos os períodos foram mais altos
próximo da costa, diminuindo gradualmente em direção a offshore. Este
114
mesmo comportamento da temperatura superficial foi observado nos dados
coletados in situ.
0º
3º S
51º W
48º W
45º W
42º W
39º W
36º W
33º
W
21 23 25 27 29
Figura 80 – Imagem de TSM do sensor AVHRR/NOAA do dia 04/11/1997,
mostrando que a TSM oscilou entre 27ºC e 28,5ºC e sua distribuição foi
semelhante ao campo de temperatura dos dados de campo. Não foi possível
observar feições oceanográficas nesta imagem.
51º W 48º W 45º W 42º W 39º W
36º W
33º W
21 23 25 27 29
0º
3º N
3º S
Ondas de instabilidade tropical
C
o
r
r
e
n
t
e
N
o
r
t
e
d
o
B
r
a
s
i
l
Figura 81 – Imagem de TSM do sensor AVHRR/NOAA do dia 29/06/1999,
mostrando que a TSM oscilou entre 27ºC e 28ºC e sua distribuição foi semelhante
ao campo de temperatura dos dados de campo. Foi possível observar duas ondas
de instabilidade tropical nesta imagem.
A formação de ondas de instabilidade tropical nos oceanos intensifica a
mistura de massas de água na coluna d’água, sendo que estas feições
oceanográficas podem provavelmente estar presentes na PCM (Figura 81). As
ondas de instabilidade tropical podem ter sido formadas pela passagem da
CNB na quebra do talude continental e provocado intensa mistura das massas
d’água na PCM durante o período chuvoso de junho de 1999 (presença
dominante da AM). Segundo Grodsky et al. (2005), as ondas de instabilidade
tropical aparecem como flutuações periódicas (20 a 30 dias) de correntes,
115
temperatura e salinidade que se intensificam no início de junho na zona
equatorial. Portanto, a época de ocorrência destes processos mencionado por
Grodsky et al., 2005, coincide com o mesmo período de ocorrência das feições
observadas em junho de 1999, o que pode realmente ser a causa da presença
dominante da AM nesta época do ano.
116
6 DISCUSSÃO
As regiões de baixas latitudes geralmente apresentam plataformas
continentais mais largas e temperaturas da água do mar elevadas devido
justamente ao efeito da alta radiação solar, principalmente próximo da costa.
Este padrão típico também foi observado na região e períodos de estudo.
Os valores de temperatura, salinidade e densidade das massas de água
da PCM e suas variabilidades espaciais, durante o período seco, foram
maiores próximo da costa e menores a offshore, corroborando os resultados
obtidos por Frazão (2001) no mesmo período (novembro, 1997). Os resultados
também estão de acordo com os valores de temperatura, salinidade e
densidade obtidos por Brasil (1989) na plataforma continental norte brasileira
(incluindo a PCM). Não foi possível comparar os resultados obtidos para o
período chuvoso com outros trabalhos devido a ausência de pesquisas
específicas na PCM, pois a abordagem de Brasil (1989) nesta região é
bastante geral.
A termoclina e picnoclina presentes na camada da ACAS foram
encontradas a partir de 50 m de profundidade, se estendendo provavelmente
até a região do talude continental do Maranhão. Segundo Brasil (1989), a faixa
de profundidade da termoclina na plataforma continental norte do Brasil situa-
se entre 80 e 200 m de profundidade, mas no presente trabalho esteve mais
rasa. Já a picnoclina observada por Brasil (1989) estava entre as
profundidades de 50 e 200 m, sendo que o observado na PCM ocorreu a partir
de 50 m.
As massas de água da PCM foram identificadas, caracterizadas e
definidas através dos valores dos parâmetros físicos encontrados previamente
por Brasil (1989), Emílsson (1961), Silva et al (1984), Sverdrup, Johnson e
Fleming (1942) e Thonsem (1962).
Na PCM, a ACAS apresentou temperaturas entre 17º e 18ºC, salinidade
de 35,7 a 35,8 e densidade oscilando entre 24,2 kg/m
3
e 25,8 kg/m
3
, sendo,
portanto, decisivamente definida através dos mesmos valores dos parâmetros
físicos encontrados por Sverdrup, Johnson e Fleming (1942).
Emílsson (1961) atribui um limite de temperatura à AT superior a 2ºC do
limite sugerido por Thomsen (1962). Segundo este autor, a AT é a água em
117
contato com a atmosfera que possui salinidade superior a 36 e temperatura
maior que 20ºC, sendo que estas características físicas da AT não interferiu em
sua identificação e caracterização na PCM. A AT se origina na zona tropical, a
leste da costa da Bahia, onde possui altos valores de temperatura e salinidade
devido à radiação intensa e excesso de evaporação existente na área.
A AC é a água de salinidade relativamente baixa, geralmente situada
bem junto ao litoral e sofrendo a influência das águas de rios (SILVA, 1983).
Thomsen (1962) também a considera com o nome de AC, mas Emílsson
(1961) a chama de Água da Plataforma. Silva et al. (1984) afirmam que a AC
possui salinidade inferior a 33 devido a influência que sofre das águas
continentais. Na PCM, o valor máximo de salinidade considerado para a AC foi
o proposto por Silva et al. (1984) e Brasil (1989), mas o campo de salinidade da
AC na PCM oscilou entre 31 e 33, que ainda são valores relativamente altos,
indicando a baixa influência da descarga hídrica dos rios maranhenses sobre
as águas oceânicas da PCM. Ou seja, a situação desta região apresenta um
domínio oceânico, sendo diferente das outras plataformas continentais do norte
brasileiro, conforme mostram Abreu (2004), Paiva (2001) e Santos (2000).
As águas da PCM não se misturaram durante o período seco (novembro
de 1997), pois apenas foi encontrada a presença marcante da AT (puramente
oceânica). Durante o período chuvoso (junho, 1999), são relativamente
misturadas com presença marcante da AM. A AM é uma massa d’água que
também está em contato com a atmosfera, apresentando valores de salinidade
entre 33 e 36 e corresponde à mistura das massas de água AC e AT (BRASIL,
1989; SILVA et al., 1984). A AM foi a principal massa d’água da PCM no
período chuvoso, com salinidades entre 33,2 e 36, estando dentro do intervalo
estabelecido por Brasil (1989) e Silva et al. (1984). Sua presença em grande
parte da PCM caracteriza o domínio de águas oceânicas mesmo durante o
período chuvoso.
A predominância da AM na PCM durante o período chuvoso pode estar
associada à presença de dois grandes vórtices provenientes da CNB na área
de estudo (Figura 85), os quais podem ser apontados como os principais
causadores da mistura entre a AC e a AT, que dá origem à AM. Segundo
Souza (2000), os vórtices são responsáveis por significativas misturas de
águas e servem, principalmente, como mecanismo de troca de água entre a
118
plataforma continental externa e as correntes de contorno oeste, causando a
rápida renovação das águas costeiras.
A variabilidade sazonal das massas d´água da PCM estão associadas
principalmente à descarga hídrica dos rios maranhenses. Segundo a Agência
Nacional de Águas (ANA), durante o período seco (novembro, 1997) a vazão
dos rios Gurupi, Maracaçumé, Turiaçu, Mearim e Itapecuru foi inferior ao
observado no período chuvoso (junho, 1999). Desta forma, observou-se um
predomínio de água oceânica (AT) na época seca, enquanto que na época
chuvosa, observou-se uma maior mistura de massas d’água.
A PCM é caracterizada por apresentar grande instabilidade atmosférica,
ou seja, possui baixa pressão, muita nebulosidade com chuvas associadas e
altos índices de umidade atmosférica, típicos de áreas sob a influência da
ZCIT. Segundo Lima e Cohen (1998), o eixo médio da ZCIT em junho de 1999
não estava sobre a PCM, e, sim, deslocado para o hemisfério norte. Porém, a
ZCIT encontrava-se sobre a PCM em maio, o que provavelmente pode ter
aumentado a taxa de precipitação na região, contribuindo para o aumento da
vazão dos rios do Maranhão neste período.
Segundo Lopes e Cohen (1998), o vento na PCM nos períodos seco e
chuvoso apresentou velocidade máxima de aproximadamente 14 m/s. Durante
o período chuvoso, o vento esteve associado à alta concentração de
nebulosidade, enquanto que durante o período seco, à baixa quantidade de
nebulosidade. Possivelmente, esses ventos fortes estejam associados à frente
de rajada proveniente das nuvens Cumulonimbus no período chuvoso e ao
maior contraste térmico entre o oceano e o continente no período seco. A
direção principal dos ventos no período seco é de leste, enquanto que durante
o período chuvoso é de nordeste.
Provavelmente, os ventos contribuem para a variação sazonal das
massas de água da PCM, pois de acordo com a teoria de Ekman, o transporte
resultante é a 90º da direção do vento para esquerda no hemisfério sul ou para
a direita no hemisfério norte. Como a direção principal do vento no período
seco é de leste, provavelmente este fato provocou um fluxo de água oceânica
em direção à PCM, podendo ter contribuído para a predominância de água
oceânica (AT) durante o período seco na região. Por outro lado, durante o
período chuvoso, a direção principal do vento é de NE, causando
119
possivelmente transporte de água na direção SE, ou seja, paralelo à linha de
costa. Este comportamento pode ter determinado uma mistura de massas
d’água durante este período, pois o transporte paralelo à linha de costa
associado com a maior descarga hídrica dos rios carreia em conjunto águas
oceânicas e continentais (efeito contrário ao observado no período seco
quando a água oceânica, em função da direção do vento, é carreada em
direção ao continente, retendo a água fluvial). Associado ao vento, as ondas de
instabilidade tropical, observadas por Grodsky et al. (2005), contribuem para o
processo de mistura das massas d’água da PCM. É válido ressaltar também a
importância da descarga hídrica na variabilidade das massas d’água da PCM,
que possivelmente teve a contribuição da incidência dos ventos.
A temperatura do ar na PCM é relativamente maior no período chuvoso
sobre grande parte da PCM. É possível observar uma faixa de temperaturas
relativamente menor e umidade relativa maior sobre a região de máxima
nebulosidade (SANTOS; COHEN, 1998) durante o período chuvoso, definindo
a posição da ZCIT, responsável por grandes quantidades de chuva na região e
pela variabilidade das massas d’água devido ao aumento da descarga hídrica
dos rios maranhenses. No período seco, a distribuição da temperatura e
umidade relativa do ar é mais homogênea, sendo que há alguns centros
menores de temperatura e umidade relativa maior, pois a ZCIT não estava
presente sobre a PCM (REUTER; COHEN, 1998). Portanto, a nebulosidade
associada à temperatura e umidade relativa do ar podem aumentar ou diminuir
a quantidade de chuvas da região devido a presença ou não da ZCIT,
alterando a vazão dos principais rios do litoral, que na PCM, como já
mencionado anteriormente, é determinante para a identificação e
caracterização das massas d’água.
O El-Niño de 1997 pouco teve a ver com a variabilidade de TSM das
águas da PCM, pois não houve anomalia de TSM durante o período de coleta
dos dados. Uma pequena anomalia deste parâmetro só foi observada entre os
anos de 1997 e 1999, estando dentro dos padrões para o oceano Atlântico
Tropical, conforme concluiu Carton et al. (1996), o qual afirma que no Atlântico
tropical as anomalias de TSM são de 0,5ºC no hemisfério norte e 0,25ºC no
hemisfério sul.
120
Comprovando que a TSM não apresenta grande variabilidade no oceano
Atlântico, Carton e Zhou (1997) afirmam que a variação da TSM no Atlântico
Tropical é mais considerável somente quando se faz uma análise anual deste
parâmetro. Em altas latitudes, o ciclo anual da TSM resulta do aquecimento no
verão pela radiação solar e do resfriamento durante o outono e inverno devido
à mistura e perda de calor radioativo. Nos subtrópicos, os efeitos de mistura se
tornam menos importantes. Ao longo do equador o ciclo anual resulta
principalmente das mudanças zonais de calor (CARTON; ZHOU, 1997). Além
disso, segundo Carton et al. (1996), nos trópicos a TSM mais aquecida está
associada com a convecção acentuada e às mudanças na força e direção dos
ventos alíseos, enquanto que a TSM mais fria está associada com a
subsidência da camada limite atmosférica fortemente estratificada e rasa, e
com as nuvens de baixos níveis.
121
7. CONCLUSÕES
As águas oceânicas da PCM, durante o período seco, apresentam
comportamento semelhante em suas características físicas quanto à sua
distribuição em superfície e na coluna d’água. Na superfície, a temperatura,
salinidade e densidade são maiores a onshore e diminuem gradualmente em
direção a offshore. Na coluna d’água, os três parâmetros estudados distribuem-
se de maneira aproximadamente uniforme, pois a variação dos mesmos é
muito baixa, e diminuem seus valores em função do aumento da profundidade.
Durante o período seco, a termoclina e picnoclina estão ausentes na PCM e
ocorreu apenas a AT em toda a área de estudo, a qual é uma massa d’água de
características oceânicas, provando que durante o período seco as águas da
PCM apresentam o domínio do oceano.
No período chuvoso, a distribuição dos parâmetros físicos é diferente do
observado no período anterior. Apenas a temperatura mantém distribuição
semelhante ao observado no período seco, mas a salinidade e densidade
apresentam comportamento contrário ao período seco. A temperatura no
período chuvoso é maior a onshore e diminui gradualmente em direção a
offshore. Já a salinidade e densidade apresentam valores menores a onshore e
maiores a offshore. Na coluna d’água, a distribuição da temperatura é quase
uniforme em praticamente toda a PCM devido à sua pouca variação, e diminui
em função do aumento da profundidade. A distribuição da salinidade e
densidade também é praticamente uniforme em toda a coluna d’água, já que a
variação destes parâmetros também é relativamente baixa, e aumentam seus
valores em função do aumento da profundidade. A densidade aumenta
bastante apenas na zona da picnoclina. A termoclina e picnoclina neste período
estão presentes na região fronteiriça ao rio Itapecuru, provavelmente devido ao
estreitamento da PCM em direção a sudeste a partir deste local.
Durante o período chuvoso, foram observadas quatro massas d’água na
PCM: AC, AM, AT e ACAS. A AM foi a principal massa de água da área de
estudo, pois ocupou parte significativa da PCM. A AC ocorreu somente em
zonas muito próximas da costa. A AT ocorreu a grandes distâncias da costa e a
ACAS esteve presente apenas a leste do Golfão Maranhense em profundidade
superior a 50 m.
122
No período seco, predominou a AT porque a vazão dos rios do litoral
maranhense é muito baixa, que associado às altas temperaturas junto à costa
favoreceu o processo de evaporação, aumentando fortemente a salinidade e
densidade dessa região, contribuindo para o avanço da AT sobre a PCM. No
período chuvoso, houve a ocorrência de mais de uma massa d’água, mas o
tipo de água predominante foi a AM, por causa do avanço um pouco mais forte
das águas estuarinas sobre a PCM, as quais, associadas com a intensa
evaporação das águas mais aquecidas junto à costa, determinaram a grande
mistura das massas de água costeira (AC) e oceânica (AT), dando origem à
AM.
A relação com o fenômeno El-Niño de 1997 não foi observada, pois os
valores de anomalia de TSM mantiveram-se dentro da média climatológica e os
valores de TSM observados nas imagens do sensor AVHRR do satélite NOAA
foram semelhantes ao encontrado nos dados obtidos em campo. Assim sendo,
a variabilidade das massas de água na PCM está relacionada principalmente à
descarga hídrica dos rios maranhenses e, portanto, à variação sazonal do input
estuarino sobre a PCM.
123
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