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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL – UFRGS
INSTITUTO DE PESQUISAS HIDRÁULICAS – IPH
ESTIMATIVA DE RETENÇÃO DE CARBONO ORGÂNICO NA LAGOA DO
ARAÇA, RS, BRASIL, ATRAVÉS DA TAXA DE SEDIMENTAÇÃO MÉDIA,
MORFOLOGIA DE FUNDO E PADRÕES DE CIRCULAÇÃO HÍDRICA
REGIS ALEXANDRE LAHM
Tese submetida ao Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e
Saneamento Ambiental da Universidade Federal do Rio Grande do Sul como
requisito parcial para a obtenção do título de Doutor em Recursos Hídricos e
Saneamento Ambiental
Orientador: Prof. Dr. Albano Schwarzbold
CO-orientador: Prof. Dr. Luiz Emílio Sá Brito Almeida
Banca examinadora
Prof. Dr. Roberto Naime Fevale/RS
Prof. Dra. Teresinha Guerra Ecologia/UFRGS
Prof. Dr. Luis Olinto Monteggia IPH/UFRGS
Porto Alegre, fevereiro de 2005
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Livros Grátis
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DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho à minha esposa Ana Claudia e aos meus filhos Julia e
Lucas.
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AGRADECIMENTOS
Ao orientador Albano Schwarzbold, pelo empréstimo de sua experiência,
dedicação e paciência no decorrer desse trabalho.
Ao Co-orientador Luis Emílio Sá Brito Almeida pela dedicação prestada no
decorrer dessa caminhada.
Ao Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica – CECO, pelo
suporte técnico fornecido, em especial a Gilberto Silveira dos Santos.
Aos meus bolsistas de iniciação científica do Laboratório de Tratamento de
Imagens e Geoprocessamento, incansáveis e sempre dispostos, Roger dos Santos,
Rafaela Printes, Wagner Finger, Patrícia Pietrobon e Gabriel Katz que me
acompanharam nesta pesquisa.
Ao professor Alejandro Borche do IPH-UFRGS, pelas orientações fornecidas
para o aplicativo de modelação de circulação superficial de lagos e lagoas.
Ao professor Jorge Alberto Villwock o qual inspirou o tema do presente
trabalho, e toda equipe do Instituto de Meio Ambiente da PUCRS.
Aos colegas do Curso de Geografia da PUCRS, pelo incentivo e auxílio à
esse professor.
À equipe do Laboratório de Dinâmica Populacional da PUCRS pelo
fornecimento de suporte técnico e de pessoal para as análises morfológicas das
amostras de campo, em especial a Andréa Gama e aos colegas Paulo Milani, Maria
Lúcia Antunes e Aloísio Braun.
Aos colegas e amigos Eliseu Weber e Henrich Hasenack pelo apoio técnico
fornecido na elaboração de cartas e mapas para esse trabalho.
iv
A todos os funcionários do PPG – IPH, pela dedicação prestada a esse
doutorando nessa empreitada.
Á minha família pela compreensão que tiveram durante a realização desse
trabalho, nos momentos de minha ausência.
A PROPESQ da UFRGS, à PUCRS e à FAPERGS (Processo 01/0328.0) pelo
apoio financeiro a essa pesquisa.
E por fim, mas o mais importante dos agradecimentos, é um agradecimento
especial ao professor Doutor e amigo Nélson Ferreira Fontoura, ao qual não tenho
palavras para descrever o apoio prestado durante o desenvolvimento desse
trabalho. Convivemos juntos em laboratórios, em campo e em seu barco. Tivemos
momentos agradáveis, mas também momentos difíceis durante nossas expedições
náuticas, porém sempre controlados por sua experiência e calma. Capitão,
marinheiro e amigo, mas antes de tudo, professor: sua paciência e sensatez
conjugada a uma visão científica de altas proporções, durante esses anos de
convivência, realmente me ensinaram.
RESUMO
Nos últimos anos, os processos sedimentares em corpos de água vêm
merecendo particular atenção, principalmente no que diz respeito ao transporte dos
sedimentos em suspensão e padrões de circulação hídrica, tendo em vista à
necessidade de vários estudos para o manejo racional dos recursos hídricos. Também
os processos sedimentares atuantes nos corpos de água em geral, principalmente os
relacionados às taxas de sedimentação, são os mecanismos responsáveis diretos pela
retenção de carbono orgânico nos mananciais hídricos, servindo de indicadores para a
captura ou seqüestro e CO
2
da atmosfera. Na planície costeira do Rio Grande do Sul,
localiza-se um dos maiores sistemas lagunares do planeta. O maior desses sistemas, a
laguna dos Patos, possui em sua extremidade nordeste corpos de água ainda pouco
explorados. Toda essa região requer um estudo completo e minucioso, com
acompanhamento sistemático de monitoramento interdisciplinar, na busca de uma
análise e entendimento integrado das condições que regulam os mecanismos de
transporte e deposição de sedimento e sua circulação hídrica. A área de estudo desse
trabalho compreende a Lagoa do Araçá. Esta lagoa constitui-se no braço nordeste da
Laguna dos Patos, apresentando uma superfície alagada de aproximadamente 20,77
km
2
. A lagoa drena a planície costeira entre os paralelos 30
o
11’ e 30
o
15’ S, a oeste do
meridiano 50
o
31’. O objetivo do presente trabalho é estimar a contribuição relativa de
sistemas límnicos rasos no processo de retenção de carbono orgânico em regiões de
clima subtropical, identificar a deposição de sedimentos na Lagoa do Araçá para a
quantificação do carbono orgânico retido; analisar os padrões morfológicos e
sedimentológicos de fundo relacionando-os aos padrões de circulação hídrica, visando
elaborar uma metodologia que possa ser aplicada em corpos de água límnicos rasos na
retenção de carbono orgânico. Para a consecução dos objetivos propostos foram
realizadas coletas de amostras na superfície de fundo na área de estudo, tendo por
base uma matriz cartesiana disposta regularmente a cada 500 metros ao longo de
paralelos de latitude e meridianos de longitude de forma a abranger toda a superfície da
lagoa, totalizando 86 pontos amostrais relativos a granulometria, batimetria e teor de
matéria orgânica. Dados referentes a ventos na região de estudo foram coletados
através de um anemógrafo gráfico, na localidade de Solidão, município de Palmares do
Sul, com objetivo de simular os padrões de circulação hídrica e velocidade orbital de
onda na Lagoa do Araçá. Para a estimativa da taxa de sedimentação média e a
retenção de carbono orgânico na lagoa foi perfurado um testemunho, tendo como
referencia os produtos cartográficos de superfície de fundo e teor de matéria orgânica
elaborados, sendo realizada sua datação geocronológica através do método de
Radiocarbono (
14
C). A taxa de sedimentação média obtida foi 0,0876 mm.ano
-1
sendo a
taxa histórica de retenção de carbono orgânico retido estimado em 624,59 Kg.Km
-2
.ano
-1
e para a superfície da lagoa de 12.972,75 kg.ano
-1
ou 12,9 t.ano
-1
. A presente pesquisa
demonstra que lagos, lagoas e outros corpos de água têm um papel importante na
contribuição de retenção de carbono orgânico, mostrando-se de grande importância em
seu ciclo. Evidentemente isso não compensa as emissões de gases causadas por
atividades antrópicas nos dias de hoje.
Palavras-chave: Lagoa do Araçá, Sedimentação, Circulação,Carbono.
ABSTRACT
In the last years, sedimentary processes in water bodies have been receiving
a lot of attention, mainly regarding the transport of sediments in suspension and
patterns of hydric circulation, having in mind the necessity of many studies for the
rational management of hydric resources. Sedimentary processes acting on water
bodies in general, mainly the ones related to sedimentary rates are also the direct
mechanisms responsible for the retention of organic carbon in hydric springs, acting
as indicators for the capture or seizure of CO
2
from the atmosphere. In the coastal
plains of Rio Grande do Sul, there is one of the biggest lagoon systems of the planet.
The biggest of these systems, Patos lagoon, has almost unexplored water bodies in
its northeastern tip. This region requires a complete and detailed study, with a
systematic tracking of interdisciplinary monitoring, in search of an integrated analysis
and understanding of the conditions that regulate the mechanisms of transport and
deposition of sediments and their hydric circulation. The area studied in this article
comprises the Araçá Lagoon. This lagoon is the northeastern part of the Patos
Lagoon, presenting a swampy surface of approximately 20.77 km
2
. The lagoon
drains the coastal plain between parallels 30
o
11’ and 30
o
15’ S, located to the west of
meridian 50
o
31’. The objective of this article is estimating the relative contribution of
flat limnologic systems in the process of retention of organic carbon in regions of
subtropical climate; identifying the deposition of sediments at Araçá Lagoon for the
quantification of restrained organic carbon; analyzing the morphological and
sedimentological background patterns, relating them to the patterns of hydric
circulation, aiming at elaborating a methodology that can be applied to flat limnologic
water bodies in the retention of organic carbon. For the consecution of the proposed
objectives, sample collecting was carried out on the bottom surface in the studied
area, having, as its base, a Cartesian matrix regularly disposed every 500 meters
along latitude parallels and longitude meridians in order to comprise the whole
surface of the lagoon, totaling 86 sample points related to granulometry, bathymetry
and organic matter content. Data related to the winds in the studied region were
collected through a graphic anemograph, in Solidão, a county in Palmares do Sul,
with the objective of simulating the patterns of hydric circulation and orbital speed in
the Araçá Lagoon. For the estimate of the average sedimentary rate and the
retention of organic carbon in the lagoon, a core was drilled, having as a reference
the elaborated cartographic products of the bottom surface and the content of
organic matter. Its geochronological dating was carried out though the Radiocarbon
method (
14
C). The rate of obtained average sedimentation was 0.0876 mm.year
-1
.
The historical rate of retention of retained organic carbon was estimated in 624.59
Kg.Km
-2
.year
-1
; for the surface of the lagoon 12 972.75 Kg.year
-1
or 12.9 t.year
-1
. The
current research demonstrates that lakes, lagoons and other water bodies play an
important role in the contribution of retention of organic carbon, being extremely
important in its cycle. Evidently, this does not compensate the emission of fumes
originated from current antropic activities.
Key words: Araçá Lagoon, Sedimentation, Circulation, Carbon.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO................................................................4
FIGURA 2: LOCALIZAÇÃO EM DETALHE DA LAGOA DO ARAÇÁ, RS ................................5
FIGURA 3: MAPA DE SEDIMENTOS DE FUNDO DA LAGOA DO CASAMENTO...............15
FIGURA 4: PADRÕES DE CIRCULAÇÃO DA LAGOA DO CASAMENTO............................18
FIGURA 5: IMAGEM LANDSAT TM5 DO CANAL DE RIO GRANDE BANDA DO
VERMELHO. JUNHO DE 1992, ILUSTRANDO A ÁREA DE ESTUDO DE
LAHM 1995 .........................................................................................................19
FIGURA 6: LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE AMOSTRAGENS DE SEDIMENTO NA
LAGOA DO ARAÇÁ, RS .......................................................................................23
FIGURA 7: DIAGRAMA TRIANGULAR DE CLASSIFICAÇÃO DE SEDIMENTOS ...............25
FIGURA 8: LOCALIZAÇÃO DA RETIRADA DO TESTEMUNHO NA LAGOA DO ARAÇÁ...33
FIGURA 9: RETIRADA DE TESTEMUNHO NA LAGOA DO ARAÇÁ....................................34
FIGURA 10: TESTEMUNHO EM ANÁLISE NO CECO/UFRGS.............................................35
FIGURA 11: MAPA BATIMÉTRICO DA LAGOA DO ARAÇÁ COM ISÓBATAS DE 0,2 EM
0,2m ....................................................................................................................38
FIGURA 12: VISTA TRIDIMENSIONAL DA LAGOA DO ARAÇÁ...........................................39
FIGURA 13: PERCENTUAL GRANULOMÉTRICO MENOR QUE 0,063mm DA SUPERFÍCIE
DE FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ...................................................................40
FIGURA 14: PERCENTUAL GRANULOMÉTRICO DE 0,063mm DA SUPERFÍCIE DE
FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ.........................................................................41
FIGURA 15: PERCENTUAL GRANULOMÉTRICO 0,125mm DA SUPERFÍCIE DE FUNDO
DA LAGOA DO ARAÇÁ.......................................................................................42
FIGURA 16: DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DOS SEDIMENTOS DE FUNDO DA LAGOA DO
ARAÇÁ.................................................................................................................43
FIGURA 17: PORCENTAGEM DO TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA NA SUPERFÍCIE DE
FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ E LOCALIZAÇÃO DO TESTEMUNHO PARA
DATAÇÃO GEOCRONOLÓGICA.......................................................................46
viii
FIGURA 18: VENTOS PREDOMINANTES NO PERÍODO DE AMOSTRAGENS NA
LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL NO PERÍODO DE
1988 A 1990........................................................................................................47
FIGURA 19: DIREÇÃO DO VENTO VERSUS OCORRÊNCIAS NA LOCALIDADE DE
SOLIDÃO, PALMARES DO SUL, NO PERÍODO DE 1988 A 1990 .................48
FIGURA 20: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO NORTE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL NO PERÍODO DE 1988 A 1990......................................48
FIGURA 21: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO NNE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................49
FIGURA 22: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO NE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................49
FIGURA 23: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO ENE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................50
FIGURA 24: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO ESTE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................50
FIGURA 25: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO ESSE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................51
FIGURA 26: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PRA VENTO SE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................51
FIGURA 27: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO SSE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................52
FIGURA 28: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO SUL NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................52
ix
FIGURA 29: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO SSW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................53
FIGURA 30: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO SW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................53
FIGURA 31: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO WSW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................54
FIGURA 32: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO OESTE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................54
FIGURA 33: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO WNW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................55
FIGURA 34: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO NW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................55
FIGURA 35: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE
MÉDIA HORÁRIA PARA VENTO NNW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO,
PALMARES DO SUL..........................................................................................56
FIGURA 36: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE
DE 40 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO ENE – 42 km/h .................................................62
FIGURA 37: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE
DE 42 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO ENE – 44 km/h .................................................63
FIGURA 38: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
x
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE
DE 44 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO ENE – 46 km/h .................................................64
FIGURA 39: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE
DE 46 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO ENE – 48 km/h .................................................65
FIGURA 40: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE
DE 48 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO ENE – 50 km/h .................................................66
FIGURA 41: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE
DE 50Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE Vento E – 40 km/h .........................................................67
FIGURA 42: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE E DE 40 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE ........................................................................................68
FIGURA 43: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE E DE 42 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE........................................................................................69
FIGURA 44: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE E DE 44 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE........................................................................................70
xi
FIGURA 45: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE E DE 46 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO E – 48 km/h ....................................................71
FIGURA 46: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE E DE 48 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO E – 50 km/h ....................................................72
FIGURA 47: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE E DE 50 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO NE – 40 km/h .................................................73
FIGURA 48: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE
40 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO NE – 42 km/h .................................................74
FIGURA 49: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE NE DE 42 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE .........................................................................75
FIGURA 50: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE NE DE 44 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE .........................................................................76
FIGURA 51: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
xii
VENTOS DE NE DE 46 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE .........................................................................77
FIGURA 52: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE
48 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE ........................................................................................78
FIGURA 53: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE
50 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO WSW – 40 km/h ..............................................79
FIGURA 54: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW
DE 40 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE.........................................................................................80
FIGURA 55: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW
DE 42 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE.........................................................................................81
FIGURA 56: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW
DE 44 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE.........................................................................................82
FIGURA 57: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW
DE 46 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE.........................................................................................83
FIGURA 58: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
xiii
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW
DE 48 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE.........................................................................................84
FIGURA 59: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE,
1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW
DE 50 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO SW – 40 km/h...................................................85
FIGURA 60: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE SW DE 40 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE .........................................................................86
FIGURA 61: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE SW DE 42 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE .........................................................................87
FIGURA 62: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE SW DE 44 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE .........................................................................88
FIGURA 63: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE SW DE 46 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE VENTO SW – 48 km/h ..................................89
FIGURA 64: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE SW DE 48 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE .........................................................................90
xiv
FIGURA 65: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE SW DE 50 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO
HORAS RESPECTIVAMENTE VENTO W – 40 km/h.....................................91
FIGURA 66: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE W DE 40 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO W – 42 km/h ...................................................92
FIGURA 67: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE W DE 42 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO W – 44 km/h ...................................................93
FIGURA 68: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE W DE 44 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE........................................................................................94
FIGURA 69: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE W DE 46 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO W – 48 km/h ...................................................95
FIGURA 70: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
VENTOS DE W DE 48 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE VENTO W – 50 km/h ...................................................96
FIGURA 71: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS
DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA
xv
VENTOS DE W DE 50 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE........................................................................................97
FIGURA 72: SETORES DE REFERÊNCIA PARA INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
DOS PROUTOS CARTOGRÁFICOS DE CIRCULAÇÃO DA LAGOA DO
ARAÇÁ, RS.........................................................................................................98
FIGURA 73: GRANULOMETRIA DA COLUNA DO TESTEMUNHO RETIRADO NA LAGOA
DO ARAÇÁ, RS ................................................................................................101
FIGURA 74: CORRELAÇÃO ENTRE CARBONO ORGÂNICO RETIDO E TEOR DE
MATÉRIA ORGÂNICA NA COLUNA DO TESTEMUNHO RETIRADO NA
LAGOA DO ARAÇÁ..........................................................................................103
FIGURA 75: DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DO CARBONO ORGÂNICO RETIDO NA
SUPERFÍCIE DE FUNDO NA LAGOA DO ARAÇÁ (g.mm
-1
.m
-2
), ESTIMADO A
PARTIR DO MODELO POLINOMIAL AJUSTADO ENTRE TEOR DE MATÉRIA
ORGÂNICA E CARBONO ORGÂNICO RETIDO NA COLUNA DO
TESTEMUNHO .................................................................................................104
FIGURA 76: MODELO EMPÍRICO DE PROBABILIDADE (P) DE TRANSPORTE DE UMA
PARTÍCULA COM VENTO NE NA LAGOA DO ARAÇÁ NUM PERFIL E-W .113
FIGURA 77: FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA 0,125mm VISTA EM 3D DA LAGOA DO
ARAÇÁ..............................................................................................................115
FIGURA 78: RELAÇÃO ENTRE TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E PORCENTAGEM DE
LAMA NO SEDIMENTO DA LAGOA DO ARAÇÁ ...........................................120
FIGURA 79: RELAÇÃO ENTRE TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E PORCENTAGEM DE
AREIA FINA NO SEDIMENTO DA LAGOA DO ARAÇÁ.................................120
FIGURA 80: COMPARAÇÃO ENTRE MAPA DE SUPERFÍCIE DE FUNDO DA LAGOA
DO ARAÇÁ E DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DO CARBONO ORGÂNICO
RETIDO NA SUPERFÍCIE DE FUNDO NA LAGOA DO ARAÇÁ (g.mm
-1
.m
-2
),
ESTIMADO A PARTIR DO MODELO POLINOMIAL AJUSTADO ENTRE
TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E CARBONO ORGÂNICO RETIDO NA
COLUNA DO TESTEMUNHO. COEFICIENTE DE CORRELAÇÃO
R= 0,88.............................................................................................................123
LISTA DE TABELAS
TABELA 1: TAXAS DE SEDIMENTAÇÃO EM DIFERENTES CORPOS DE ÁGUA DO
MUNDO .................................................................................................................11
TABELA 2: CALCULO DA PORCENTAGEM DE CADA ELEMENTO QUÍMICO PRESENTE NA
MATÉRIA ORGÂNICA............................................................................................36
TABELA 3: SUPERFÍCIE E PERCENTUAL DE CADA CLASSE DO MAPA DE SEDIMENTOS
DE FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ .....................................................................44
TABELA 4: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS EM CADA DIREÇÃO NA LOCALIDADE DE
SOLIDÃO PALMARES DO SUL NO PERÍODO DAS AMOSTRAGENS................57
TABELA 5: VELOCIDADE VENTO MÍNIMA PARA RESSUSPENDER A FRAÇÃO ENTRE
SILTE E AREIA MUITO FINA NA LAGOA DO ARAÇÁ..........................................59
TABELA 6: PORCENTAGEM DE EVENTOS COM ENERGIA ORBITAL DE ONDA PARA
RESSUSPENDER A FRAÇÃO ENTRE SILTE E AREIA MUITO FINA NA COSTA
SUDOESTE DA LAGOA DO ARAÇÁ.....................................................................60
TABELA 7: PORCENTAGEM DE EVENTOS COM ENERGIA ORBITAL DE ONDA PARA
RESSUSPENDER A FRAÇÃO ENTRE SILTE E AREIA MUITO FINA NA COSTA
NORDESTE DA LAGOA DO ARAÇÁ.....................................................................60
TABELA 8: CARBONO ORGÂNICO RETIDO EM LAGOS FECHADOS.................................125
TABELA 9: CARBONO ORGÂNICO RETIDO EM LAGOS ABERTOS...................................125
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.....................................................................................................................1
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................................6
2.1 DESCRIÇÃO FÍSICA DA ÁREA DE ESTUDO..........................................................6
2.1.1 Bases geológicas..........................................................................................................6
2.1.2 Aspectos climáticos......................................................................................................7
2.1.3 Aspectos limnológicos.................................................................................................8
2.2 TAXAS DE SEDIMENTAÇÃO.......................................................................................8
2.3 ORIGEM DOS SEDIMENTOS NA LAGUNA DOS PATOS, LAGOA DO
CASAMENTO E LAGOA DO ARAÇÁ.......................................................................11
2.4 CIRCULAÇÃO SUPERFICIAL ...................................................................................17
2.5 RETENÇÃO DE CARBONO ORGÂNICO...............................................................20
3 METODOLOGIA...............................................................................................................23
3.1 SEDIMENTOS DE SUPERFÍCIE DE FUNDO, ANÁLISE GRANULOMÉTRICA,
TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E BATIMETRIA................................................23
3.2 DIREÇÃO E INTENSIDADE DOS VENTOS...........................................................28
3.2.1 Verificação da porcentagem do número de eventos com energia orbital de
onda suficiente para ressuspensão da fração entre silte e areia muito fina
na Lagoa do Araçá...................................................................................................28
3.2.2 Simulação dos padrões de circulação hídrica da Lagoa do Araçá ................30
3.3 ESTIMATIVA DE TAXA HISTÓRICA DE SEDIMENTAÇÃO MÉDIA E DE
RETENÇÃO DE CARBONO ORGÂNICO...............................................................32
4 RESULTADOS..................................................................................................................38
4.1 BATIMETRIA E DADOS MORFOMÉTRICOS ........................................................38
4.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA E MAPA DE SUPERFÍCIE DE FUNDO.........40
4.3 TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA..............................................................................45
4.4 RESULTADOS DA ANÁLISE DE DADOS REFERENTES A DIREÇÃO E
INTENSIDADE DOS VENTOS PARA A LAGOA DO ARAÇÁ ............................47
xviii
4.5 RESULTADOS REFERENTES A PORCENTAGEM DO NÚMERO DE
EVENTOS COM ENERGIA ORBITAL DE ONDA SUFICIENTE PARA
RESSUSPENSÃO DA FRAÇÃO ENTRE SILTE E AREIA MUITO FINA NA
COSTA SW E NE NAS DIVERSAS PROFUNDIDADES DA LAGOA DO
ARAÇÁ............................................................................................................................59
4.6 RESULTADOS REFERENTES AOS PADRÕES DE CIRCULAÇÃO DA
LAGOA DO ARAÇÁ VENTO ENE – 40 km/h.........................................................61
4.7 RESULTADOS REFERENTES À ESTIMATIVA DE TAXA HISTÓRICA DE
SEDIMENTAÇÃO MÉDIA E DE RETENÇÃO DE CARBONO..........................100
5 DISCUSSÃO....................................................................................................................107
6 CONCLUSÕES...............................................................................................................129
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................131
ANEXOS ............................................................................................................................140
ANEXO A – Dados da Lagoa do Araçá ........................................................................141
ANEXO B – Dados da Coluna do Testemunho...........................................................143
1
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, os processos sedimentares em corpos de água vêm
merecendo particular atenção, principalmente no que diz respeito ao transporte dos
sedimentos em suspensão e padrões de circulação hídrica, tendo em vista a
necessidade de vários estudos para o manejo racional dos recursos hídricos.
Como exemplo, podem-se citar trabalhos desenvolvidos no rio Mississipi, EUA
(RITCHIE et al., 1976), na baía de Fundy, Canadá, (MUNDAY et al., 1979), no
estuário do rio de La Plata, Uruguai, (AYUP, 1986) e na laguna de Terminos, México,
(JENSSEN et al., 1989). Como exemplos de trabalhos desenvolvidos no Brasil pode
ser citado o realizado por Sausen (1981), no reservatório de Três Marias, em Minas
Gerais. Já no Estado do Rio Grande do Sul, foram realizados estudos na laguna dos
Patos e adjacências, referentes a esse tema, como por exemplo, Herz (1977),
Villwock (1977), Hartman (1989), Mendes (1990), Lahm (1995), Machado (2000) e
Toldo et al. (2003).
Também os processos sedimentares atuantes nos corpos de água em geral,
principalmente os relacionados às taxas de sedimentação, são os mecanismos
responsáveis diretos pela retenção de carbono orgânico nos mananciais hídricos,
servindo de indicadores para a captura ou seqüestro de CO
2
da atmosfera. A
quantificação de carbono retido é um eficiente mecanismo para avaliação e
monitoramento do efeito estufa.
Conforme o Protocolo de Kioto (1997), já foram liberadas desde a revolução
industrial cerca de 270 bilhões de toneladas de gases na atmosfera destacando-se
o CO
2
. Hoje esses mais variados gases formam um manto que, por vezes, alcança
20 km de espessura. Esse manto contribui de maneira significativa para que o
calor do Sol irradiado pela Terra não se disperse de maneira apropriada,
configurando o que se denomina de efeito estufa (PROTOCOLO DE KIOTO, 1997).
2
Segundo Johnson et al. (1982), em corpos de água o processo de retenção
de carbono orgânico vai ocorrer conforme a taxa de sedimentação de fundo,
havendo uma variação espacial e temporal no Carbono retido.
A planície costeira do Rio Grande do Sul pode ser identificada como uma
unidade fisiográfica, primeiramente constituindo-se parte fundamental de um grande
geosistema. Este é reconhecido por suas várias funções atuantes nos dias atuais e,
até mesmo, por suas funções paleogeográficas, através da organicidade de seus
componentes essenciais. Assim, essa região definida como compartimento central
da estrutura do sistema natural referido, é receptora das multirelações que polarizam
os fenômenos hidrológicos como fatores predominantes (HERZ, 1977).
Na planície costeira do Rio Grande do Sul, localiza-se um dos maiores
sistemas lagunares do planeta. O maior desses sistemas, a laguna dos Patos,
possui em sua extremidade nordeste corpos de água ainda pouco explorados.
Toda essa região requer um estudo completo e minucioso, com
acompanhamento sistemático de monitoramento interdisciplinar, para buscar uma
análise e entendimento integrado das condições que regulam os mecanismos de
transporte e deposição de sedimento e sua circulação hídrica, além de
preocupações com o impacto ambiental e sua contribuição para a minimização do
efeito estufa.
A área de estudo desse trabalho compreende a Lagoa do Araçá. Esta lagoa
constitui-se no braço nordeste da Laguna dos Patos, apresentando uma superfície
alagada de aproximadamente 20,77 km
2
, recebendo como tributário o rio Capivari.
A lagoa drena a planície costeira entre os paralelos 30
o
11’ e 30
o
15’ S, a oeste do
meridiano 50
o
31’. Faz parte da Bacia L20, denominada Bacia do Litoral Médio,
segundo a Lei 10.350 de 30 de dezembro de 1994, que institui o Sistema Estadual
de Recursos Hídricos, regulamentando o artigo 171 da Constituição do Estado do
Rio Grande do Sul. As Figuras 1 e 2 mostram a localização da área de estudo.
3
O trabalho que se segue tem como objetivo estimar a contribuição de
sistemas límnicos rasos no processo de retenção de carbono orgânico em regiões
subtropicais.
Identificar a deposição de sedimentos na Lagoa do Araçá para a quantificação
do carbono orgânico retido.
Analisar os padrões morfológicos e sedimentológicos de fundo relacionando-
os aos padrões de circulação hídrica, visando elaborar uma metodologia eficiente
que possa ser aplicada em corpos de água límnicos rasos na retenção de carbono
orgânico.
O estudo da Lagoa do Araçá justifica-se por constituir um sistema ainda
pouco explorado. Caracteriza-se como um braço importante da Lagoa do
Casamento e, por conseguinte da Laguna dos Patos, servindo perfeitamente como
modelo em escala reduzida da maior bacia hidrográfica do Rio Grande do Sul, o que
vem ao encontro do objetivo desta pesquisa.
4
IMAGEM SISTEMA LANDSAT ETM + 7
Composição Colorida 5r4g3b
FIGURA 1: LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
Fonte: Laboratório de Tratamento de Imagens e Geoprocessamento - LTIG - PUCRS
5
FIGURA 2: LOCALIZAÇÃO EM DETALHE DA LAGOA DO ARAÇÁ, RS
Fonte: LTIG – GEOGRAFIA - PUCRS
6
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 DESCRIÇÃO FÍSICA DA ÁREA DE ESTUDO
2.1.1 Bases geológicas
Segundo Villwock (1978), o sistema lagunar em estudo é parte integrante da
Província Costeira do Rio Grande do Sul, sendo constituída por dois elementos
geológicos maiores, o Embasamento e a Bacia de Pelotas. O primeiro é composto
pelo complexo cristalino pré-cambriano e pelas seqüências sedimentares e
vulcânicas, paleozóicas e mesozóicas da Bacia do Paraná. O segundo, a Bacia de
Pelotas, compõe-se de uma seqüência sedimentar clástica acumulada em uma
bacia marginal subsidente, instalada tectonicamente a borda do embasamento a
partir do Cretáceo.
Até presentemente foram depositados cerca de 1,5 Km de sedimentos na
Bacia de Pelotas desde o Mioceno, sendo possível observar uma série de
regressões e transgressões marinhas, que foram controladas pelo balanço entre as
taxas de subsidência e sedimentação e pelas variações eustáticas ocorridas na era
Cenozóica.
O sistema lagunar alvo desse estudo teve origem no desenvolvimento de uma
barreira múltipla, cujo crescimento foi condicionado pelas oscilações eustáticas que
ocorreram no Quaternário (CURRAY et al., 1969).
Villwock (1978), analisando geomorfológicamente o sistema lagunar sudoeste
adjacente, Lagoa do Casamento, deduziu que sua configuração atual resultou da
atuação dos processos sedimentares que acompanharam quatro ciclos de
transgressão – regressão, proporcionando a compartimentação da laguna, mediante
o crescimento de pontais arenosos.
7
Os processos deposicionais principais ocorridos durante a evolução da
margem lagunar foram os relacionados com a ação das ondas, correntes e ventos.
Atualmente a região de estudo sofre a ação de ventos que atuam
predominantemente do quadrante NE. Esses ventos controlam a circulação das
águas, gerando ondas e correntes litorâneas que são mais efetivas nas margens
Oeste e SW do que na Leste (VILLWOCK, 1978).
As características morfométricas básicas dos principais lagos que ocorrem na
área da planície costeira do Rio Grande do Sul foram apresentadas por Schwarzbold
(1982). A análise dos dados deste demonstra evidências significativas. Talvez o fato
que desperte maior atenção é a fraca correlação existente entre o tamanho dos
corpos de água e a sua profundidade.
Conforme Delaney (1965), pensava-se que quanto maior fosse o corpo de
água, maior deveria ser sua profundidade. Trabalhos realizados por Jost & Soliani Jr.
(1976) Tomazelli & Villwock (1991) revelaram que isto não acontece.
Conforme Villwock (1977), a topografia de fundo da Lagoa do Casamento,
embora suave, é muito variada. A grande parte das margens apresenta-se rasas,
oscilando entre 0,5 e 1 metro, estando as partes mais profundas confinadas às
zonas centrais girando em torno de 4 metros. Segundo Gama (2004), a topografia
de fundo da Lagoa do Araçá apresenta-se nos mesmos padrões da Lagoa do
Casamento, com profundidades médias girando em torno de 2 metros, considerando
um perfil longitudinal na direção de leste para oeste apresenta um incremento
gradual de profundidades atingindo uma profundidade máxima de 2,2 metros.
2.1.2 Aspectos climáticos
Segundo Costa & Moreira (1989) duas massas de ar influenciam o clima na
região da Planície Costeira, as originadas no Anticiclone do Atlântico e no
Anticiclone Migratório Polar. Em vista disto, o clima na região das lagoas em estudo
apresenta-se com umidade de forte a média, garantindo a precipitação durante o
8
ano inteiro, com variação anual de 1.200 a 2.000mm, atuando como aspecto positivo
no regime das águas da região.
O verão apresenta-se quente, sendo no mês de janeiro a ocorrência do pico
de temperatura com média de 31,0°C, e o inverno com o mês de julho apresentando
a média mínima de 7,0°C. O vento predominante na região é o Nordeste, com
velocidade média de 5m/s, seguido por SW, com velocidades médias de 8m/s,
durante as passagens de frentes frias. (SCHWARZBOLD & SCHÄFER, 1984;
OLIVEIRA & RIBEIRO, 1986; KLEIN, 1997).
2.1.3 Aspectos limnológicos
A Lagoa do Araçá apresenta uma baixa transparência, conseqüência do
material em suspensão em sua lamina de água, limitando a ocorrência de macrófitas
e minimizando a penetração de luz na coluna de água. A pouca penetração de luz,
conseqüência da alta turbidez, ocasiona uma baixa produtividade primária na lagoa,
à semelhança de outras lagoas costeiras do Rio Grande do Sul ligadas a mesma
gênese, como pode ser observado em trabalhos de Oliveira (1983) e Schwarzbold &
Schäfer (1984).
2.2 TAXAS DE SEDIMENTAÇÃO
Segundo Carvalho (1994) a sedimentação é um processo abrangendo a
erosão, transporte e deposição dos materiais transportados pelos agentes
geológicos superficiais, quer de forma eólica, lagunar, fluvial ou glacial. Esses
materiais podem também ser transportados por correntes litorâneas e por processos
biológicos, sendo o processo culminado pela conseqüente deposição desse material
nos corpos de água.
A tectônica e as variações eustáticas do nível do mar controlam o espaço
disponível para a acumulação dos sedimentos. A tectônica, a eustasia, o clima e os
9
processos oceanográficos interagem no controle do suprimento dos sedimentos
sobre as margens continentais.
A deposição de sedimentos sobre as margens continentais é o resultado de
uma interação complexa entre os processos tectônicos, as oscilações do nível do
mar, as variações climáticas e os processos orográficos e oceanográficos.
O preenchimento gradual e a velocidade de assoreamento do piso dos corpos
de água lacustres são estimados através das taxas de sedimentação, geralmente
mensurados em unidade métrica por unidade de tempo, geralmente mm por ano. As
taxas de sedimentação sofrem influências dos padrões de circulação hídrica do
corpo de água e, estas por sua vez, são influenciadas pelo regime de ventos,
características geológicas e geomorfológicas da região de entorno e a morfologia de
fundo dos corpos de água (TOLDO et al., 1999).
As taxas de sedimentação em lagos e lagunas costeiras podem ser bastante
elevadas, principalmente naquelas lagunas onde a hidrodinâmica de marés é
reduzida pelo fechamento definitivo ou restrição de contato com o ambiente marinho.
As lagunas costeiras do tipo afogadas tendem a se fechar completamente, passando
por processo de assoreamento constante e a conseqüente transformação em brejos.
Esse fenômeno é um processo natural que levaria milhares de anos, contudo é
acelerado pela ação antrópica (KJERFVE, 1986).
Um exemplo desse fato é a laguna de Piratininga (RJ), onde, segundo
Wasserman et al. (1998), após obras da municipalidade na praia de Itaipú (RJ). que
resultaram no fechamento definitivo da ligação com o oceano foi verificada uma
sedimentação média de 50 cm até 1995, resultando numa taxa de sedimentação
girando em torno de 33mm.ano
-1
. Seguindo essa performance a laguna
desaparecerá em aproximadamente 10 anos, pois possui uma profundidade máxima
de 0,50 m.
A colmatação de lagunas tem um impacto ambiental muito maior do que a
simples perda da beleza natural da paisagem. Uma proposta de monitorar e
10
gerenciar a colmatação desses corpos de água é através da comparação de cartas
batimétricas atuais com cartas batimétricas mais antigas.
Toldo et al. (1999) indicaram na Laguna dos Patos, RS, Brasil, taxas de
sedimentação de 0,52mm.ano
-1
para grandes períodos, durante os últimos 3.000
anos, produzindo uma deposição média anual da ordem de 4,5 X10
6
toneladas de
sedimento. Os autores utilizaram para datação da camada de sedimentação o
método do
14
C e também o
210
Pb.
Em trabalhos desenvolvidos por Edgington et al. (1991), relativos à avaliação
de taxas de sedimentação do lago Baikal na Ásia, foram utilizados 10 testemunhos
coletados em diversas profundidades. A menor taxa de sedimentação calculada foi
de 0,16mm.ano
-1
, correspondendo a uma massa de 0,003g.cm-
2
ano
-1
, a uma
profundidade de 230m. A taxa de sedimentação mais elevada calculada foi
1,21mm.ano
-1
, correspondendo a uma massa de 0,052g.cm-
2
.ano
-1
, a uma
profundidade de 100m. Foi obtida a taxa de sedimentação média 0,6mm.ano
-1
para
todos os testemunhos analisados.
A Tabela 1 a seguir apresenta um resumo de taxas de sedimentação obtidas
em diferentes corpos de água, sua localização, sua referência e o método de
datação utilizado.
11
TABELA 1: TAXAS DE SEDIMENTAÇÃO EM DIFERENTES CORPOS DE ÁGUA DO
MUNDO
LOCALIZAÇÃO MÉTODO TX mm/ano REFERÊNCIA
Oyster Pond, MA; EUA
14
C 2,6 – 3,6 Emery, 1969
Charlestown, RI; EUA
14
C 0,5 Boothroyd et al. 1985
Great Sound NJ; EUA
14
C 1,5 –1,8 Thorbjarnarson et al. 1985
Chincoteague, MD/VA;EUA
14
C 1,5 Ferland, 1985
Wachpreague, VA; EUA
14
C 1,4 Newman & Munsart, 1968
Pamlico/Neuse R.NC; EUA
14
C 0,2 Benninger & Martens, 1983
Móbile Bay, AL; EUA
14
C 1,0 Ryan & Goodell, 1972
Galveston, TX; EUA
14
C 3,6 – 3,8 Shepard, 1953
Matagorda/Lavaca, TX; EUA
14
C 1,4 Wright, 1980
San Antonio, TX; EUA
14
C 1,6 – 2,4 Wright, 1980
Copano, TX; EUA
14
C 1,0 Shepard, 1953
Corpus Christi, TX, EUA
14
C 1,7 Shepard, 1953
Baffin Bay, TX,, EUA
14
C 1,9 Cornwell et al. Unpubl.
Laguna Madre, TX; EUA
14
C 1,2 Rusnak, 1960
Mangrove Lagoon, VI;EUA
14
C 1,1 Nichols & Towle, 1977
Mandal Pond, VI; EUA
14
C 0,7 Nichols & Brush, 1967
Laguna de Tramandaí, BR.
210
Pb
4,3 - 4,4 Dillenburg & Burnett, 1995
Lagoa Erhai - CHINA
210
Pb
1,35
Wan et al. 2002
Fonte: NICHOLS, 1989. Modificada.
2.3 ORIGEM DOS SEDIMENTOS NA LAGUNA DOS PATOS, LAGOA DO
CASAMENTO E LAGOA DO ARAÇÁ
A origem do material em suspensão das águas do complexo lagunar Patos,
região adjacente à área de estudo da presente pesquisa, decorre dos aspectos
geológicos e geomorfológicos das áreas drenadas pela referida bacia hidrográfica.
12
Villwock (1972) demonstra que as áreas drenadas pelo sistema lagunar Patos
são constituídas principalmente por rochas de idade pré-cambrianas, paleozóicas e
mesozóicas da bacia do Paraná, além de depósitos cenozóicos da planície costeira.
O mesmo autor, comparando as características geológicas e geomorfológicas
das áreas drenadas pelo sistema Patos, salienta que a porção norte da bacia
contribui com maior volume de material sedimentar, uma vez que a maioria de seus
cursos de água, encontram-se em estágio juvenil, conseqüentemente com alto poder
de erosão.
Calliari (1980) estudando a proveniência dos sedimentos de fundo do
estuário, indicou como provável área de origem a própria planície costeira,
constituída pelas areias quartzosas, pleistocênicas e pelas areias do holoceno, além
do material proveniente do escudo uruguaio-sul-riograndense.
Entretanto, Alvarez et al. (1981) lembram que a principal fonte de sedimentos
da Laguna dos Patos é a carga em suspensão do complexo fluvial que deságua no
lago Guaíba. Inicialmente depositam-se os mais grosseiros no complexo Guaíba,
enquanto as frações mais finas são depositadas ao longo da laguna e,
principalmente, no estuário. A fração mais fina (argila), continua em suspensão, indo
depositar-se na região costeira oceânica.
Nesse sistema estuarino atual, vários ambientes com diferentes
características morfológicas, sedimentológicas e ecológicas coexistem e refletem o
padrão de evolução desse sistema sedimentar. Devido a isso, antigos canais de
escoamento da lagoa foram abandonados em função do aparecimento cíclico de
novos canais de escoamento, permitindo assim a formação de regiões denominadas
de "sacos" com características diferentes daquelas encontradas anteriormente.
Dessa maneira, o aporte atual de sedimentos ao estuário é restrito aos finos
carreados em suspensão através do corpo lagunar, enquanto a fração arenosa, que
participa dos processos dinâmicos atuantes na região do estuário, provém do
retrabalhamento local de sedimentos relictos quartenários depositados inicialmente
em condições dinâmicas distintas das atuais (ALVAREZ, et al., 1981).
13
Martins & Gammermann (1967) estudaram os sedimentos da Laguna dos
Patos sob o ponto de vista de sua granulometria. Concluíram que a porção norte da
laguna é coberta em sua maior parte por sedimentos sílticos limitada à leste por uma
estreita zona de sedimentos arenosos finos e a oeste por outra zona estreita de
sedimentos arenosos grosseiros, ambas resultantes do retrabalhamento das áreas
marginais adjacentes. Os autores também concluíram que os sedimentos
dominantes têm a classe modal mais saliente no intervalo de silte grosso, sendo mal
classificados, com assimetria muito positiva e sua distribuição é sempre leptocúrtica.
A fonte principal desses sedimentos, segundo os autores acima, é o material
em suspensão oriundo dos tributários do Delta do Jacuí, da erosão de suas margens
e dos sedimentos provenientes do Escudo, que vão ser depositados na Lagoa,
depois de passarem pelo Lago Guaíba.
Villwock (1977), após análise granulométrica, mapeou a distribuição dos
sedimentos de fundo na Lagoa do Casamento.
Quatro fácies texturais foram determinadas nestes sedimentos:
1- Fácies arenosa
2- Fácies areno - síltica
3- Fácies silto – arenosa
4- Fácies Síltica
A grande variedade de sedimentos agrupados na fácies arenosa, evidenciada
durante os trabalhos de campo realizados por Villwock (1977), permitiram sua
divisão em sub-fácies.
1- Sub-fácies areia média
2- Sub-fácies areia média – fina
3- Sub-fácies areia fina – média
4- Sub-fácies areia fina
14
Segundo Villwock (1977) as condições de sedimentação a partir da análise
granulométrica dos materiais de uma província sedimentar, mostrou-se eficiente no
estudo de sedimentos de fundo na Lagoa do Casamento.
O autor observou que a variação de tais parâmetros é dependente do tipo de
material fornecido pelas diversas áreas fonte, das variações de energia dos agentes
deposicionais que atuam no ambiente lagunar e, em parte, da sua evolução nos
últimos tempos geológicos.
A Figura 3 apresenta o mapa de sedimentos de fundo da Lagoa do
Casamento, segundo Villwock (1978).
15
FIGURA 3: MAPA DE SEDIMENTOS DE FUNDO DA LAGOA DO CASAMENTO
E DA LAGOA DO ARAÇÁ, RS
Fonte: Modificada de VILLWOCK, 1978.
16
Segundo o autor, o material síltico acumulado nas partes centrais tem sua
origem na carga de suspensão dos cursos de água que drenam a margem lagunar
e, principalmente, do material que ingressa na Lagoa do Casamento junto com as
massas de água proveniente da laguna dos Patos. O material trazido desta forma
provém do complexo fluvial do Guaíba, conforme conclusão obtida por Martins &
Gammermann (1967), descrito acima.
Segundo Villwock (1977), os rios Palmares e Capivari, que drenam a Lagoa
do Casamento se encontram em fase senil sem condições de transportar mais
sedimentos. Além disso, correm em uma planície de inundação. Porém esses dois
rios, quando a precipitação é abundante alimentam a lagoa e o saco do Cucuruto.
Esses fatores conjugados com os ventos predominantes são responsáveis pela
sedimentação nos bolsões da Lagoa do Casamento e o escoamento maior ou menor
de sedimentos. Ou seja, com ventos do quadrante sul a Lagoa do Casamento é
represada, possibilitando a deposição de sedimentos no fundo, devido também ao
pequeno aumento de salinidade elevando seu nível, favorecendo a floculação, e
quando os ventos são do quadrante norte, a água proveniente dos dois rios lava o
fundo da lagoa levando os sedimentos laguna dos Patos adentro.
Pode-se concluir, mediante o exposto, que as configurações das praias da
laguna dos Patos são devido aos ventos predominantes dos dois quadrantes, a
Lagoa do Casamento e, por conseguinte, a Lagoa do Araçá, vem a se configurar no
braço nordeste da laguna dos Patos justamente por ter uma forma NE-SW, que são
as direções dos ventos predominantes citados, sendo a Lagoa do Araçá uma
extensão de todo este complexo lagunar.
2.4 CIRCULAÇÃO SUPERFICIAL
O estudo da circulação superficial nos corpos de água tem merecido diversas
abordagens desde as últimas décadas. Herz (1974) propôs um modelo de
circulação para as águas superficiais da laguna dos Patos, utilizando o material em
suspensão como traçador natural em imagens orbitais. O referido autor fez
17
interpretações preliminares de imagens obtidas pelo sensor ERTS – 1 e o laboratório
espacial SKYLAB. Já em 1977 o mesmo autor propõe modelos de padrões de
circulação para a Laguna dos Patos, utilizando o sensor LANDSAT MSS, afirmando
que se pode transformar informações qualitativas em semiquantitativas, no que diz
respeito aos padrões de circulação das águas.
Villwock (1977) esquematiza os padrões de circulação da Lagoa do
Casamento, tomando por base o relevo de fundo (batimetria), o regime dos ventos e
observações qualitativas feitas no local e em imagens orbitais, como pode ser
observado na Figura 4. Segundo o autor os ventos predominantes na Lagoa do
Casamento sopram do quadrante NE. Tais ventos controlam a circulação das águas,
gerando ondas e correntes litorâneas que são mais efetivas nas margens oeste do
que nas margens leste. Esta circulação é ainda influenciada pelo fornecimento de
água ao corpo lagunar pelos rios Capivari e Palmares e pela Laguna dos Patos
através de comunicação entre os pontais dos Abreus e Anastácio.
A forma atual da laguna dos Patos retrata o trabalho de mecanismos
dinâmicos acionados pelo sistema eólico. Suas margens mostram uma sucessão de
amplas baías e esporões arenosos resultante do trabalho das ondas e das correntes
litorâneas no sentido de orientar as praias perpendicularmente à direção dos ventos
dominantes. Essas feições são muito mais desenvolvidas na margem oeste da
lagoa, exatamente a que sofre com maior intensidade os ventos predominantes de
NE.
18
FIGURA 4: PADRÕES DE CIRCULAÇÃO DA LAGOA DO CASAMENTO
Fonte: Modificada de VILLWOCK, 1977.
Lahm (1995), através de amostragens de seston no canal de Rio Grande,
correlacionadas a imagens orbitais LANDSAT TM 5 nas bandas do visível, elaborou
mapa temático das concentrações de sedimentos desse corpo de água, ratificando o
material em suspensão como traçador natural dos padrões de circulação de corpos
de água. O autor verificou que no momento da tomada da imagem, quatro
mecanismos de comportamento do seston estavam associados à massa de água
que integrava o estuário, sendo eles: Mecanismo associado ao complexo Patos,
responsável pelo aporte do maior suprimento de material em suspensão ao estuário;
mecanismo associado ao canal de São Gonçalo (bacia da lagoa Mirim), com baixa
concentração de seston; mecanismo associado à concentração intermediária de
19
seston, localizado ao sul das duas massas de água provenientes do norte do
estuário, influenciado pela variação de salinidade, permitindo o fenômeno da
floculação do seston, conseqüentemente com índices mais baixos de material em
suspensão; mecanismo associado à concentração de seston mais elevada,
localizada ao sul da cidade de Rio Grande, caracterizada pela ressuspenssão de
fundo de influência marinha. A Figura 5 ilustra a área de estudo do autor,
exemplificando a circulação com vento de NE.
FIGURA 5: IMAGEM LANDSAT TM5 DO CANAL DE RIO GRANDE.
BANDA DO VERMELHO. JUNHO DE 1992,
ILUSTRANDO A ÁREA DE ESTUDO DE LAHM 1995.
Fonte: LAHM, 1995.
Borche (1996), desenvolveu um sistema mais versátil e de fácil utilização em
microcomputadores PC, destinado à simulação dos padrões de circulação
superficial, do escoamento e do transporte de massa em corpos de água. O método
utilizado para a resolução numérica das equações que definem o escoamento, é
baseado na técnica de diferenças finitas, semi-implícita de direções alternadas. As
equações da continuidade e dinâmica, previamente integradas na vertical,
20
consideram a perda de carga junto ao fundo, a ação do vento na superfície, a força
de Coriolis e um coeficiente de difusão turbulenta. Segundo o autor, esse sistema é
aplicável ao estudo de corpos de água onde as dimensões horizontais predominem
sobre as dimensões verticais.
A utilização deste tipo de modelagem matemática em lagoas e estuários
permite, desde que apoiada em dados apropriados, à compreensão da importância
de cada um dos fatores que atuam no escoamento e consequentemente nos
padrões de circulação hídrica.
2.5 RETENÇÃO DE CARBONO ORGÂNICO
A seguir, primeiramente, apresenta-se uma definição entre carbono
inorgânico e carbono orgânico.
Conforme Margalef (1977) e Esteves (1998) o carbono inorgânico apresenta
um das características mais marcantes do ambiente aquático que é a forma lenta
dos processos de difusão de gases. O CO
2
dissolvido na água possui uma pequena
capacidade de difusão sendo 1.000 vezes mais lenta que na atmosfera. Devido a
esse fato muitos organismos aquáticos adaptam-se para superar a essa dificuldade.
O CO
2
presente no meio aquático tem como origens principais a atmosfera, chuva,
águas subterrâneas e a decomposição e respiração de organismos. O CO
2
em
corpos de água geralmente está combinado com outros compostos, sendo que a
própria molécula da água reage facilmente como CO
2.
Isso ocorre logo que o CO
2
se
difunde no meio líquido, onde parte se combina com a água formando o ácido
carbônico:
CO
2
(aq) + H
2
0 (l) H
2
CO
3
(aq.)
O ácido carbônico é um ácido fraco, sofrendo uma primeira dissociação
originando íons de hidrogênio e bicarbonato:
21
H
2
CO
3
(aq.) H
+
(aq.) + HCO
-
3
(aq.)
Logo a seguir haverá uma segunda dissociação dos íons bicarbonato
formando íons de hidrogênio e carbonato:
HCO
-
3
(aq.) H
+
(aq.) + CO
3
2-
(aq.)
Em síntese, o carbono inorgânico pode ocorrer no ambiente aquático, em três
formas: carbono inorgânico “livre” [H
2
CO
3
(aq.) + CO
2
(aq)], íons bicarbonato e
carbonato, relacionadas com o pH do ambiente aquático.
O somatório das diferentes formas de carbono inorgânico presente na água é
chamado de carbono inorgânico.
Ainda segundo os autores acima, o ciclo do carbono se destaca pela sua
complexidade e abrangência, englobando todos os aspectos da limnologia, desde a
produtividade primária, cadeias alimentares e fenômenos de sucessão biológica.
Em um ecossistema aquático os diferentes tipos de carbono orgânico podem ser
agrupados em duas categorias: carbono orgânico detrital e carbono orgânico
particulado da biota. O carbono orgânico total é o conjunto do carbono orgânico
detrital e orgânico particulado da biota. O carbono orgânico detrital é composto pelo
carbono orgânico dissolvido e carbono orgânico particulado detrital, porém devido as
grandes dificuldades de metodológicas de separação o carbono orgânico detrital do
carbono orgânico particulado da biota, muitos autores os determinam
conjuntamente, denominando-os de carbono orgânico particulado total. O carbono
orgânico particulado detrital corresponde ao seston orgânico, material orgânico em
suspensão, detrito orgânico particulado, detrito particulado ou biodetrito é de
fundamental importância para os ecossistemas límnicos, podendo ser de origem
alóctone e/ou autóctone nesses sistemas. O carbono orgânico estudado na presente
pesquisa é carbono orgânico particulado total, denominado de carbono orgânico.
A concentração de carbono orgânico em lagos, lagoas e estuários, e a sua
conseqüente quantificação podem servir de indicador para a estimativa de captura
22
de CO
2
da atmosfera, tornando-se um eficiente mecanismo para avaliação e
monitoramento do efeito estufa em diferentes períodos geológicos. Em corpos de
água o processo de retenção de carbono está relacionado com a taxa de
sedimentação de fundo (JOHNSON et al., 1982).
Segundo Einsele et al. (2001) as bacias de lagos e lagoas correspondem a
cerca de 0,8% da superfície dos oceanos ou 2% da superfície da Terra e podem
seqüestrar uma surpreendente quantia de Carbono atmosférico da ordem de 70 X
10
6
t.ano
-1
. Essa quantia pode alcançar quatro vezes mais Carbono atmosférico
seqüestrado que os oceanos. Isso se deve ao fato da rápida acumulação de
sedimentos lacustres, numa média cinqüenta vezes maior que os oceanos tendo em
vista as áreas de drenagem dos corpos e água responsáveis diretas pelas altas
taxas de acumulação de Carbono.
No lago Grande Curuai, situado no baixo Amazonas TURCQ et al.. (2004),
utilizando um testemunho (core) e seis armadilhas (traps), analisaram o carbono
orgânico recente estocado correlacionado-o com a morfologia de fundo do corpo de
água. A taxa de sedimentação foi obtida pelo método do
210
Pb cuja variação oscilou
entre 4,2 e 13,4 mm.ano
-1
. Os autores obtiveram taxas de retenção de carbono
orgânico 100 g.m
-2
.ano
-1
com picos que chegaram a 250 g.m
-2
.ano
-1
conforme a
elevação do nível do referido corpo de água. Conforme os autores os estudos
sugerem que a planície de inundação da Amazônia se constitui num grande
sumidouro de Carbono orgânico.
Wan et al. (2002) realizaram estudos referentes ao perfil de testemunhos no
lago Erhai, situado em baixa latitude e alta altitude no Sudoeste da China. Os
autores obtiveram três estágios com características distintas do carbono orgânico:
deposição-decomposição- acumulação, resultado da decomposição da matéria
orgânica durante a diagênese precoce. Os resultados obtidos entre deposição e
acumulação para o carbono orgânico são de 12,7 e 7,2 g.m
2
.ano
-1
respectivamente.
As taxas de sedimentação para os testemunhos tiveram uma variação entre 0,4 e
1,35 mm.ano
-1
.
23
3 METODOLOGIA
3.1 SEDIMENTOS DE SUPERFÍCIE DE FUNDO, ANÁLISE GRANULOMÉTRICA,
TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E BATIMETRIA
Visando obter uma representação dos padrões de sedimentos de fundo da
Lagoa do Araçá a análise de sua granulometria e o teor de matéria orgânica, foram
realizadas coletas de amostras na superfície de fundo no período de 03/2002 a
12/2003, tendo por base uma matriz cartesiana disposta regularmente a cada 500
metros ao longo de paralelos de latitude e meridianos de longitude de forma a abranger
toda a superfície da lagoa, totalizando 86 pontos amostrais, conforme a Figura 6.
FIGURA 6: LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE AMOSTRAGENS DE SEDIMENTO NA
LAGOA DO ARAÇÁ, RS
24
As amostras foram obtidas através de draga de Eckman com 225cm
2
de área
(15x15cm). Cada amostragem foi georeferenciada através de aparelho GPS Garmin
48, composto por oito canais, com margem de erro de até 30 metros, sendo 15
metros de erro referente ao aparelho GPS e 15 metros de erro referente ao
posicionamento da embarcação.
As amostras de sedimento (250g) foram inicialmente desidratadas a 70
o
C por
24h, com repetições até peso constante em estufa. O teor de matéria orgânica foi
então verificado por diferença de peso após oxidação do Carbono a 550
o
C por três
horas através de uma mufla Quimis. A classificação granulométrica do sedimento foi
efetuada através das frações de peso retidas em peneiras de malha 2mm; 1mm;
0,5mm; 0,25mm; 0,125mm e 0,063mm, utilizando-se um agitador eletromagnético
Bartel. Os trabalhos foram executados no Laboratório de Dinâmica Populacional da
PUCRS.
Os dados de granulometria e teor de matéria orgânica das 86 amostras foram
tabulados sendo dispostos nas dimensões de latitude, longitude, teor de matéria
orgânica e frações granulométricas de 0,25mm, 0,125mm, 0.063mm e menores que
0,063mm.
No software IDRISI 32, RELEASE TWO, foi elaborado um produto
cartográfico referente a cada fração granulométrica (0,125mm, 0,063mm e frações
menores que 0,063mm) tendo por base os 86 pontos de sedimentos, amostrados no
fundo da Lagoa do Araçá. A geração de cada produto cartográfico, mostrando a
freqüência de distribuição da porcentagem de cada fração na superfície de fundo da
lagoa, foi obtido através de interpolação, cujo método utilizado foi o do Inverso do
Quadrado da Distância.
A elaboração do produto cartográfico referente à distribuição dos sedimentos
de fundo da Lagoa do Araçá, teve por base os resultados das análises das frações
granulométricas dos sedimentos dos 86 pontos amostrados. Essas permitiram a
classificação dos sedimentos em fácies distintas, obedecendo ao critério da maior
porcentagem de predominância, conforme Shepard (1954), adaptados nesse
25
trabalho conforme o Diagrama Triangular de Classificação de Sedimentos em 7
fácies, conforme a Figura 7:
1- Areia fina, 2- Areia fina com areia muito fina, 3- Areia muito fina, 4- Lama com areia muito fina, 5-
Areia fina com areia muito fina com lama, 6- Areia fina com lama, 7- Lama.
FIGURA 7: DIAGRAMA TRIANGULAR DE CLASSIFICAÇÃO DE SEDIMENTOS
Fonte: Adaptado de VILLWOCK, 1977.
A fácies areia muito fina (3), não teve ocorrência nas amostras de
sedimentos, permanecendo o conjunto amostral com seis fácies.
26
A seguir foram verificados os intervalos de variação de cada fração
correspondente de cada amostra. Isso possibilitou através do software IDRISI 32,
RELEASE TWO, a criação de seis produtos cartográficos referentes a cada fácies,
utilizando o módulo RECLASS, respeitando os intervalos das frações
granulométricas, tendo por base o Diagrama Triangular de Classificação de
Sedimentos (SHEPARD, 1954). Assim foram elaboradas imagens no formato
RASTER de cada fácies correspondendo a uma classe distinta. O produto
cartográfico referente ao mapa de sedimentos de fundo se originou da sobreposição
das seis classes elaboradas em formato RASTER, no software IDRISI 32 RELEASE
TWO, através do módulo OVERLAY.
Para a elaboração do produto cartográfico visando à distribuição da
freqüência de porcentagem do teor de matéria orgânica na superfície de fundo da
Lagoa do Araçá, o mesmo teve por base a metodologia empregada na elaboração
dos produtos correspondentes às três frações granulométricas anteriormente
obtidas, sendo produzido também por interpolação pelo método do Inverso do
Quadrado da Distância.
Nos mesmos 86 pontos das amostragens granulométricas, foi obtida a
profundidade de cada ponto através de sonda manual. A profundidade foi corrigida
pela média anual (obtida entre os anos de 2001 e 2003), do nível fluviométrico do rio
Palmares, determinado através de régua instalada em junho de 2001 no referido rio
e verificada diariamente no horário das 12h00min.
Cada cota batimétrica foi georeferenciada através de aparelho GPS Garmin
48, conforme anteriormente descrito.
Os pontos batimétricos foram tabulados sendo dispostos nas dimensões de
latitude, longitude e batimetria. A seguir os 86 pontos batimétricos foram
interpolados, no software IDRISI 32, RELEASE TWO, gerando uma grade regular. O
método de interpolação utilizado foi o “Inverso do Quadrado da Distância”.
27
Todos os produtos cartográficos elaborados, tanto de frações
granulométricas, como de teor de matéria orgânica, bem como de batimetria, tiveram
suas operações realizadas em um retângulo envolvente de coordenadas planas, no
sistema de projeção UTM, cuja área extrapolou as dimensões da superfície de
estudo.
Com o objetivo de ilustrar apenas as dimensões da área de estudo, foi
elaborada uma máscara da Lagoa do Araçá. Essa máscara foi obtida através da
digitalização do contorno da referida lagoa, oriunda da carta elaborada pela DSG,
SH22ZAI2, na escala de 1:50.000, com auxilio do software CARTALINKS, cujo
produto foi exportado para o IDRISI 32, RELEASE TWO.
Através de operações aritméticas de multiplicação realizadas no software
IDRISI 32, RELEASE TWO, entre os produtos finais desenvolvidos e a máscara
elaborada, foi possível obter produtos que ilustrassem apenas o corpo de água em
estudo.
Todos os produtos cartográficos utilizados no presente trabalho foram
elaborados através de técnicas de geoprocessamento, tendo como base cartográfica
final:
Projeção: UTM
Fuso: 22
Sistema de Coordenadas: Planas
Origem das Coord: 10.000Km no Equador 500Km no Meridiano Central
Datun Vertical: Córrego Alegre, MG
Resolução Espacial: 30X30 metros
Elaboração: LTIG/Geografia/PUCRS
RT: Geógrafo Regis Lahm CREA /RS: 89190
28
3.2 DIREÇÃO E INTENSIDADE DOS VENTOS
O regime dos ventos tem grande influência na dinâmica de um sistema
lagunar, por se constituir no principal fator de indução de ondas e correntes.
Os dados referentes aos ventos foram coletados através de um anemógrafo
gráfico, marca Wild, instalado a 10 metros do solo, no período de 11 de fevereiro de
1988 a 07 de maio de 1990, na localidade de Solidão, à margem leste da Laguna
dos Patos, município de Palmares do Sul, localidade mais próxima à área de estudo,
totalizando 17.705 ocorrências.
Os dados foram coletados diariamente, no período de 24 horas, registrando
intensidade e direção dos ventos em 4 quadrantes e 12 sub-quadrantes da Rosa dos
Ventos. As velocidades utilizadas nessa pesquisa correspondem à média horária
registrada.
As informações permitiram a geração de uma série de gráficos ilustrando o
número de ocorrências da direção do vento versus a freqüência de velocidade média
horária, um gráfico da Rosa dos ventos indicando a predominância da direção do
vento e um gráfico de direção dos ventos versus o número de ocorrências.
A análise da direção e intensidade dos ventos na Lagoa do Araçá teve dois
objetivos principais:
3.2.1 Verificação da porcentagem do número de eventos com energia orbital de
onda suficiente para ressuspensão da fração entre silte e areia muito fina
na Lagoa do Araçá
Com o objetivo de se verificar a porcentagem do número de eventos com
energia orbital de onda suficiente para suspensão da fração entre silte e areia muito
fina nas diversas profundidades da Lagoa do Araçá, utilizou-se o modelo sugerido
segundo SPM (1979), que fornece a previsão de ondas e velocidade orbital de
29
partículas sobre o fundo em corpos de água. Entende-se como velocidade orbital de
onda a velocidade gerada no fundo lagunar, durante a passagem de uma onda em
superfície gerada pelo vento. Conforme Hjulstöm (1939), a velocidade de
movimentação de partículas em correntes aquosas para frações no limite entre silte
e areia muito fina gira em torno de 0,2m/s.
Para a consecução do objetivo proposto os ventos trabalhados foram os mais
significativos em termos de ocorrências e intensidade, tendo por base os gráficos de
direção e intensidade de ventos elaborados, sendo: NE, ENE e, E, com ação na
costa Sudoeste e os ventos W, WSW e SW, com ação na costa Nordeste da Lagoa
do Araçá.
A partir dos dados de vento nessas direções foi possível calcular a
velocidade orbital de ondas máxima junto ao fundo da lagoa, conforme a
propagação da mesma, originada numa dada direção e intensidade de vento numa
pista de ação de vento (Fetch) determinada.
A equação utilizada para calcular a velocidade orbital máxima (U max) junto
ao fundo é:
d
máx
L
d2
senhT
H
U
π
π
=
( )
π
−π=
o
5,0
od
L3
d
1dL2L
π
=
2
gT
L
2
o
Onde: L
0
= Comprimento da onda em águas profundas (m)
L
d
= Comprimento da onda na profundidade d (m)
T = Período da onda (s)
H = Altura da onde
d = Profundidade
g = Aceleração da gravidade
A partir das fórmulas acima, foi elaborada no software Excel uma planilha com
os seguintes dados de entrada:
30
Altura do anemógrafo: 10m
Velocidade do vento: Variável, conforme a definição anterior
Fetch: 4830m NE-SW
Profundidade média ao longo da pista de ação do vento (Fetch): 1,63m
A seguir foram introduzidas as fórmulas no software para cálculo automático
da velocidade orbital de onda sobre o fundo da lagoa, conforme a intensidade do
vento para uma pista de ação de vento (Fetch) NE – SW de 4830m, correspondendo
à profundidade média da lagoa de 1,63m.
Com base nos gráficos de freqüência de velocidade de ventos elaborados
para as seis direções propostas e, sabendo-se a velocidade orbital mínima de
movimentação da fração no limite entre silte e areia muito fina, utilizando-se as
fórmulas inseridas no software Excel, foi possível identificar para diferentes
profundidades da lagoa, na pista de ação de vento (Fetch) determinada (NE-SW), a
velocidade do vento capaz de movimentar as frações no limite acima mencionado.
Assim foram obtidos resultados que retratam a porcentagem de eventos
capazes de gerar velocidade orbital de onda mínima para suspender as frações no
limite entre silte e areia muito fina na costa Oeste e Nordeste nas diferentes
profundidades da Lagoa do Araçá.
3.2.2 Simulação dos padrões de circulação hídrica da Lagoa do Araçá
Os padrões de circulação da Lagoa do Araçá foram obtidos através de
simulação dos padrões de circulação para lagos, lagoas e estuários. O método
utilizado para a resolução numérica das equações, foi baseado na técnica de
diferenças finitas, semi-implícita de direções alternadas (BORCHE, 1996). O modelo
foi basicamente alimentado por dados de batimetria, contorno da lagoa e dados de
direção e intensidade de ventos predominantes na área de estudo. O objetivo foi
31
verificar as velocidades de correntes para a movimentação da fração granulométrica
no limite entre silte e areia muito fina na região da Lagoa do Araçá.
A utilização deste tipo de modelagem matemática em lagoas e estuários
permite, desde que apoiada em dados apropriados, a compreensão da importância
de cada um dos fatores que atuam no escoamento e conseqüentemente nos
padrões de circulação hídrica do corpo de água em estudo.
Para a implementação do modelo de circulação foram necessários entrada de
dados de configuração geométrica, referentes aos contornos e profundidades
(batimetria) da área de estudo. A seguir foram colocadas as condições de contorno
para a simulação do modelo, indicando os níveis do corpo de água, conforme dados
referentes à variação do nível da Lagoa do Araçá, nível inicial do corpo de água e
latitude da área de estudo. As fronteiras foram consideradas fechadas devido o curto
espaço de tempo previsto para a simulação do modelo, tendo em vista que os
tributários do corpo de água se encontram em região plana e que a circulação
superficial é diretamente derivada do vento predominante.
A seguir foram informadas a intensidade e direção do vento em cada instante,
para toda a área de simulação, para que o modelo obtivesse a interpolação do valor
da tensão de cisalhamento em cada elemento da malha no corpo lagunar.
Posteriormente foram indicados o intervalo e tempo de cálculo, tamanho de
malha, rugosidade de fundo, constante de atrito de vento, coeficiente de viscosidade
turbulenta, tendo como base Borche (1996).
RESUMO DOS DADOS DE ENTRADA NO PROGRAMA:
Tamanho de malha: 50m
Latitude da Região: 30°
Coeficiente de Viscosidade: 10 m
2
/s
Coeficiente de atrito do vento: 0,0000035
32
Nível inicial do corpo de água: 0m
Coeficiente de Chezy: 60 m
1/2
- (fundo de lama à areia fina)
Vento decomposto em vetores X e Y.
Velocidade do vetor X = Velocidade do vento . Seno (2.p. Azimute/360°)
Velocidade do vetor Y = Velocidade do vento . Coseno (2.p. Azimute/360°)
O objetivo principal das simulações de circulação da Lagoa do Araçá foi
verificar qual a velocidade mínima para gerar corrente com energia suficiente para
suspensão de frações no limite entre silte e areia muito fina na região de estudo.
Para cada direção de vento foram simulados padrões de circulação na Lagoa
do Araçá nas diferentes velocidades de vento, em função do regime registrado para
a região de estudo, concomitante à capacidade de geração de correntes superiores
a 0,2m/s, a qual, segundo Hjulstöm (1939), pode ser considerada a velocidade
mínima para a ressuspensão da fração no limite entre silte e areia muito fina.
As simulações para cada velocidade de vento tiveram durações de 4 horas,
pois a partir desse período observou-se que a circulação da lagoa não apresentava
mudanças significativas. Foram elaboradas simulações representando a circulação
da lagoa com as respectivas velocidades de correntes para cada hora, gerando para
cada vento 24 situações.
3.3 ESTIMATIVA DE TAXA HISTÓRICA DE SEDIMENTAÇÃO MÉDIA E DE
RETENÇÃO DE CARBONO ORGÂNICO
Com o objetivo de estimar a taxa de sedimentação média e a retenção de
carbono orgânico na Lagoa do Araçá foi perfurado um testemunho em 22/08/2004,
tendo como referência os produtos cartográficos de superfície de fundo e teor de
matéria orgânica elaborados. O testemunho foi perfurado nas coordenadas plano-
retangulares E – 544942m e N – 6653544m, a uma profundidade de 1,10m,
33
conforme a Figura 8. O testemunho foi retirado através de tubo PVC conectado por
uma válvula esfera a um tubo de alumínio, ambos com diâmetro de 50 mm, ilustrado
na Figura 9, no momento da obtenção do testemunho na Lagoa do Araçá. Na Figura
10 o testemunho é cortado no CECO/UFRGS para fatiamento e análise.
FIGURA 8: LOCALIZAÇÃO DA RETIRADA DO TESTEMUNHO NA LAGOA DO ARAÇÁ
34
FIGURA 9: RETIRADA DE TESTEMUNHO NA LAGOA DO ARAÇÁ
35
FIGURA 10: TESTEMUNHO EM ANÁLISE NO LABORATÓRIO DO CECO/UFRGS
A coluna do testemunho teve um comprimento total de 0,70m e foi fatiado em
frações de 5 em 5 cm, do topo à base, visando análise granulométrica, com base
nos mesmos protocolos utilizados nas análises dos 86 pontos amostrados.
Foi estimado o teor de matéria orgânica na coluna do testemunho pelo
método que consiste na combustão desse material pulverizado. O teor de matéria
orgânica foi convertido em carbono orgânico retido através da fórmula geral de
proporção dos elementos químicos que compõe a matéria orgânica, baseada em
Redfield Molécula, (REDFIELD, 1958 apud WETZEL & LIKENS, 1990), indicando
que o carbono corresponde a 35,8276% do teor de matéria orgânica total, conforme
a Tabela 2.
Fórmula de Redfield:
[(CH
2
O)
106
(NH
3
)
16
(H
3
PO
4
)]
36
TABELA 2: CÁLCULO DA PORCENTAGEM DE CADA ELEMENTO QUÍMICO
PRESENTE NA MATÉRIA ORGÂNICA
Elemento
Químico
B - Massa
Atômica
C - Número de
Átomos nas
moléculas
Massa Atômica X
Número de Átomos
Porcentagem do
Elemento Qímico
Carbono 12,0100
106
1273,06
35,82760109
Hidrogênio 1,0080
263
265,104
7,460795532
Oxigênio 16,0000
110
1760
49,53150513
Nitrogênio 14,0100
16
224,16
6,308512608
Fósforo 30,9700
1 30.97
0,871585633
Soma 69,99
496
3553,294
100
Fonte: REDFIELD, (1958) apud WETZEL & LIKENS, (1990).
Pode-se obter desse modo o teor de carbono orgânico retido na coluna do
testemunho.
O peso da matéria orgânica em cada fração da coluna do testemunho,
correspondendo a uma área de 15,2 cm
2
, foi convertido para g.mm
-1
.m
-2
,
possibilitando o cálculo do peso da matéria orgânica e conseqüentemente do
carbono retido ao longo da coluna do testemunho.
Utilizando-se a amostra correspondente à fração de 600 a 700mm foi
realizada datação geocronológica do ponto médio dessa amostra (650 mm), através
do método de Radiocarbono (
14
C). Essa operação foi realizada na BETA ANALYTIC
INC, Flórida, EUA. Dessa forma pode-se obter a idade geocronológica da coluna do
testemunho e avaliar a taxa de sedimentação média na coluna do testemunho.
A seguir a correlação entre o carbono orgânico retido e o teor de matéria
orgânica na coluna do testemunho, foi descrita através de um polinômio de 3° grau,
apresentando um coeficiente de determinação de 0,92. Aplicou-se o modelo
polinomial ajustado para estimar o carbono orgânico retido nos 86 pontos amostrais
na superfície de fundo, obtendo-se seu peso médio na superfície de fundo da Lagoa
do Araçá.
37
A partir dessa estimativa foi possível, através de interpolação pelo método do
Inverso do Quadrado da Distância, a geração de um produto cartográfico referente
ao Carbono orgânico retido na superfície de fundo da Lagoa do Araçá.
A estimativa da retenção de carbono orgânico na Lagoa do Araçá foi obtido
pelo produto do peso médio do carbono orgânico retido estimado na superfície de
fundo da Lagoa do Araçá pela taxa de sedimentação média calculada na coluna do
testemunho e também pelo produto do peso médio do carbono orgânico retido
calculado na coluna do testemunho pela taxa de sedimentação média calculada na
mesma coluna.
38
4 RESULTADOS
4.1 BATIMETRIA E DADOS MORFOMÉTRICOS
Os dados de batimetria registrados nos 86 pontos amostrados na Lagoa do
Araçá possibilitaram a geração de uma carta batimétrica da região de estudo, na
forma de imagem, conforme ilustra a Figura 11:
FIGURA 11: MAPA BATIMÉTRICO DA LAGOA DO ARAÇÁ, RS COM ISÓBATAS
DE 0,2 EM 0,2 m
39
Com base nos produtos cartográficos elaborados referentes à batimetria,
observa-se que a Lagoa do Araçá apresenta uma topografia suave, podendo-se
perceber e classificar quatro faixas distintas de profundidades, considerando um perfil
longitudinal de leste para oeste. A primeira, uma faixa marginal estendendo-se da
superfície até a profundidade aproximada de 1,0 metro, com superfície mais extensa
no lado leste em relação ao lado oeste. A segunda faixa, variando aproximadamente
de 1,0 a 1,80 metros de profundidade, tem uma distribuição mais ou menos uniforme
na extensão do corpo lagunar. A terceira faixa variando suas profundidades entre 1,80
metros e 1,94 metros é onde ocorre o menor desnível batimétrico de
aproximadamente 14cm, e a última faixa, onde corpo de água atinge sua profundidade
máxima de 2,39 metros, está localizada na porção mais ocidental da lagoa. Conforme
Schwarzbold & Schäfer (1984), a topografia da lagoa tem sua causa na gênese de
sua formação. Assim através do software IDRISI 32, RELEASE TWO, foi possível
ilustrar o perfil batimétrico do corpo de água em estudo, através de uma visão
tridimensional com vista de NE e azimute de 45°, conforme a Figura 12, abaixo:
FIGURA 12: VISTA TRIMENDISIONAL DA LAGOA DO ARAÇÁ
40
Pode-se observar ainda, analisando os produtos cartográficos referentes à
batimetria da Lagoa do Araçá, a formação de dois Deltas, um ao norte da área de
estudo, na desembocadura do rio Capivari e outro ao sul, na região que faz a ligação
desse corpo de água com a Lagoa do Casamento.
4.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA E MAPA DE SUPERFÍCIE DE FUNDO
Foram elaborados uma série de produtos cartográficos, correspondentes às
freqüências dos percentuais de distribuição de cada fração granulométrica na
superfície de fundo da Lagoa do Araçá, conforme as amostragens obtidas. A Figura
13 apresenta a freqüência da porcentagem das isolinhas dos percentuais da
distribuição da fração granulométrica menor que 0,063mm sobreposto à imagem.
FIGURA 13: PERCENTUAL GRANULOMÉTRICO MENOR QUE 0,063mm DA
SUPERFÍCIE DE FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ
41
As Figuras 14 e 15 a seguir apresentam a distribuição das freqüências das
porcentagens das frações granulométricas de 0,063mm e 0,125mm, amostradas na
superfície de fundo da Lagoa do Araçá. A fração granulométrica de 0,250mm foi
descartada por ser muito pouco significativa, apresentando um percentual máximo
de 14%.
FIGURA 14: PERCENTUAL GRANULOMÉTRICO DE 0,063mm DA SUPERFÍCIE DE
FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ
42
FIGURA 15: PERCENTUAL GRANULOMÉTRICO 0,125mm DA SUPERFÍCIE DE FUNDO
DA LAGOA DO ARAÇÁ
Os dados de granulometria de cada fração amostrada, registrados durante as
coletas, permitiram gerar através de técnicas de geoprocessamento, um mapa da
distribuição espacial dos sedimentos de superfície de fundo da Lagoa do Araçá,
conforme a Figura 16.
43
FIGURA 16: DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DOS SEDIMENTOS DE FUNDO DA
LAGOA DO ARAÇÁ, RS
Os produtos cartográficos obtidos com base na granulometria permitem
observar que a freqüência de ocorrência na fração granulométrica menor que
0,063mm obteve até 92% de freqüência na região de estudo, conforme a Figura
13. Observa-se a predominância da porcentagem dessa fração entre as faixas de
40 a 92%. Pode-se observar também que a porcentagem dessa fração
granulométrica cresce de leste para oeste no corpo de água em estudo,
concentrando-se como uma mancha de lama na parte mais ocidental da Lagoa do
Araçá, totalizando uma superfície aproximada de 8Km
2
, ou 41% da superfície
total da lagoa. Observa-se também uma mancha de lama na desembocadura do
rio Capivari, ao norte da lagoa e uma mancha da mesma fração granulométrica
nas imediações do canal que liga a Lagoa do Araçá à Lagoa do Casamento.
A fração granulométrica de 0,063mm alcançou até 49% de freqüência na
superfície de fundo do corpo lagunar. Observa-se a predominância dessa
44
porcentagem entre as faixas de 10 a 20%, ocupando a região oeste-sudoeste e
parte da região norte do corpo lagunar, e uma superfície aproximada de
12,32Km
2
, ou 60,78% da superfície total da região de estudo, como pode ser
observado na Figura 14.
Em relação à fração granulométrica de 0,125mm (material grosso) sua
freqüência de ocorrência atingiu 89% na superfície de fundo do corpo lagunar em
estudo. A maior concentração dessa fração granulométrica pode ser observada
ocupando a porção leste da Lagoa do Araçá, conforme ilustra a Figura 15. A
mancha desse material grosso localizado na porção leste do corpo de água em
estudo ocupa uma superfície aproximada de 5,2 Km
2
perfazendo cerca de 25,6%
da superfície total do corpo de água.
Analisando a Figura 16, referente ao produto cartográfico da distribuição
espacial dos sedimentos de fundo da Lagoa do Araçá, permitiu calcular a área de
cada fácies, bem como seu percentual individual e acumulado.
A Tabela 3 abaixo apresenta a área e o percentual de cada classe,
calculados através do software IDRISI 32, RELEASE TWO.
TABELA 3: SUPERFÍCIE E PERCENTUAL DE CADA CLASSE DO MAPA DE
SEDIMENTOS DE FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ
CLASSE ÁREA Km
2
PORCENTAGEM
Areia fina 0,708 3,41
Areia fina com areia muito fina 3,994 19,22
Lama com areia muito fina 8,195 39.45
Areia fina com areia fina e lama 3,977 19.15
Areia fina e lama 2,630 12,66
Lama 1,269 6,11
TOTAL 20.773 100%
45
O mapa de sedimentos de fundo apresentado na Figura 15, mostra a
predominância de fácies lamosa (lama com areia muito fina, areia fina com areia
muito fina e lama e areia fina e lama), totalizando uma superfície de 14,80 Km
2
,
cobrindo cerca de 71% da área de estudo. A seguir destaca-se a fácies areia fina
com areia muito fina, com uma superfície de 3,99 Km
2
, cobrindo cerca de 19,22%
da lagoa e pouco destaque para as fácies areia fina com 0,708 Km
2
de superfície
correspondendo a 3,41% da lagoa e lama com 1,26 Km
2
perfazendo 6,11% do
corpo de água.
4.3 TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA
A seguir a Figura 17 abaixo apresenta o produto cartográfico
correspondente à freqüência de distribuição dos percentuais do teor de matéria
orgânica na superfície de fundo da Lagoa do Araçá, conforme as amostragens
obtidas na região de estudo.
46
FIGURA 17: PORCENTAGEM DO TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA NA SUPERFÍCIE
DE FUNDO DA LAGOA DO ARAÇÁ E LOCALIZAÇÃO DO TESTEMUNHO
PARA DATAÇÃO GEOCRONOLÓGICA
Na análise do produto cartográfico referente ao teor de matéria orgânica na
superfície de fundo da Lagoa do Araçá, Figura 17, verifica-se que a distribuição da
freqüência de seus percentuais oscilou entre 0,5 e 11%. As menores concentrações
de matéria orgânica, com teores entre 0,5 e 2%, estão localizadas nas porções
Nordeste, Leste e Sudeste do corpo de água em estudo, que ocupam uma superfície
em torno de 4,9Km
2
da superfície de fundo da lagoa. As concentrações
intermediárias desse material, variando entre 2 e 6%, tendem a se localizar no
interior de sua bacia, onde as manchas podem ser observadas na margem noroeste
e oeste da lagoa, ocupando uma superfície aproximada de 15,4 Km
2
da área de
estudo. A maior concentração do teor de matéria orgânica, com índices variando
entre 6 e 11%, pode ser observada no extremo sul da lagoa, próximo à saída do
47
canal de acesso à Lagoa do Casamento e na altura das coordenadas E – 543000m
e N – 6.655.000m, Sudoeste do corpo de água, ocupando três manchas de
pequenas proporções, cuja superfície ocupa cerca de 0,39Km
2
do corpo de água ora
em estudo. O teor médio de matéria orgânica calculado com base nos 86 pontos
amostrais indicou um percentual de 2,6%.
4.4 RESULTADOS DA ANÁLISE DE DADOS REFERENTES A DIREÇÃO E
INTENSIDADE DOS VENTOS PARA A LAGOA DO ARAÇA
Os dados referentes à direção e intensidade dos ventos permitiram a geração
de 19 gráficos, a partir de 17.705 ocorrências, registradas no período de 11 de
fevereiro de 1988 a 07 de maio de 1990, as velocidades utilizadas nos gráficos que
se seguem se referem à velocidade média horária, como pode ser observado a
seguir:
VENTOS PREDOMINANTES NO PERÍODODE AMOSTRAGENS
0
500
1000
1500
2000
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
FIGURA 18: VENTOS PREDOMINANTES NO PERÍODO DE AMOSTRAGENS NA
LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL NO PERÍODO DE 1988 A 1990
48
DIREÇÃO DO VENTO VERSUS OCORRÊNCIAS
0
500
1000
1500
2000
2500
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
DIREÇÃO DO VENTO
OCORRÊNCIAS
FIGURA 19: DIREÇÃO DO VENTO VERSUS OCORRÊNCIAS NA LOCALIDADE DE
SOLIDÃO, PALMARES DO SUL, NO PERÍODO DE 1988 A 1990
VENTO NORTE
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 20: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO NORTE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL NO
PERÍODO DE 1988 A 1990
49
VENTO NNE
0
10
20
30
40
50
60
70
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 21: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO NNE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
VENTO NE
0
20
40
60
80
100
120
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
0
FIGURA 22: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO NE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
50
VENTO ENE
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 23: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO ENE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
VENTO ESTE
0
20
40
60
80
100
120
140
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE EVENTOS
FIGURA 24: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO ESTE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
51
VENTO ESE
0
20
40
60
80
100
120
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/H
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 25: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO ESSE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
VENTO SE
0
20
40
60
80
100
120
140
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 26: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PRA VENTO SE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
52
VENTO SSE
0
20
40
60
80
100
120
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 27: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO SSE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
Vento Sul
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
Velocidade (Km/h)
Número de Eventos
FIGURA 28: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO SUL NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
53
VENTO SSW
0
10
20
30
40
50
60
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 29: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO SSW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
VENTO SUDOESTE
0
10
20
30
40
50
60
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE EVENTOS
FIGURA 30: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO SW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
54
VENTO WSW
0
10
20
30
40
50
60
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/H
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 31: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO WSW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
VENTO OESTE
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 32: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO OESTE NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
55
VENTO WNW
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 33: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO WNW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
VENTO NW
0
10
20
30
40
50
60
70
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 34: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜÊNCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO NW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
56
VENTO NNW
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
VELOCIDADE Km/h
NÚMERO DE OCORRÊNCIAS
FIGURA 35: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS VERSUS FREQÜENCIA DE VELOCIDADE MÉDIA
HORÁRIA PARA VENTO NNW NA LOCALIDADE DE SOLIDÃO, PALMARES DO SUL
A presente pesquisa irá descrever os resultados de direção e intensidade dos
ventos NE, ENE, E, W, WSW, SW, cuja ação pode ser verificada como mais
expressiva na área de estudo, conforme os gráficos elaborados.
O número total de ocorrências registradas no período de registros foi de
17.705, sendo importante registrar que, em 5.353 ocorrências, houve ausência total
de vento, a Tabela 4 a seguir ilustra o número de ocorrências para cada direção:
57
TABELA 4: NÚMERO DE OCORRÊNCIAS EM CADA DIREÇÃO NA LOCALIDADE DE
SOLIDÃO PALMARES DO SUL NO PERÍODO DAS AMOSTRAGENS
DIREÇÃO DO VENTO OCORRÊNCIAS
NORTE 426
NNE 617
NE 1239
ENE 1976
ESTE 1518
ESSE 1074
SE 794
SSE 611
SUL 544
SSW 500
SW 583
WSW 552
OESTE 553
WNW 669
NW 457
NNW 239
SEM VENTO 5353
TOTAL 17.705
A análise desses gráficos propostos permite observar que a predominância
dos ventos é de direção ENE, cujas intensidades variaram entre 8 a 32 Km/h na
maioria das ocorrências. O número maior de ocorrências (136), registrou
intensidades de 8 Km/h. Essa direção de vento atingiu em 4 oportunidades a
58
intensidade máxima de 50Km/h do total de suas 1976 ocorrências, sendo sua
intensidade média registrada de 21,04 Km/h.
Os ventos com direção NE, registraram intensidades entre 8 e 26 Km/h na
maioria das ocorrências, sendo que o maior número de ocorrências (98), registrou
intensidade de 8Km/h. O vento NE atingiu a intensidade máxima em uma ocorrência
de 48Km/h, do total de 1239. Sua intensidade média registrada foi de 17,94 Km/h.
Em relação aos ventos de Este, estes registraram intensidades entre 6 e
26Km/h na maioria de suas 1518 ocorrências. O maior número de ocorrências (119)
registrou 18Km/h. Essa direção de vento atingiu sua intensidade máxima em 8
ocorrências com intensidade de 50 Km/h do total de seus registros. Sua intensidade
média registrada foi de 18,90 Km/h.
Já os ventos menos predominantes partiram do quadrante Oeste cujos
gráficos gerados permitem observar, intensidades variando entre 8 a 18 Km/h na
maioria das ocorrências, o número maior de ocorrências (40), registrou intensidades
de 8 Km/h. Essa direção de vento atingiu em 3 oportunidades a intensidade máxima
de 50Km/h do total de suas 553 ocorrências, sendo sua intensidade média
registrada de 21,38 Km/h.
Os ventos de WSW apontam intensidades variando entre 8 a 30 Km/h na
maioria de suas ocorrências, sendo que o número maior de ocorrências (51),
registrou uma intensidade de 10 Km/h. O vento WSW atingiu em 2 ocorrências a
velocidade de 50Km/h da totalidade de 552 ocorrências, sendo sua intensidade
média calculada em 20,50Km/h.
Por fim, a direção SW registrou intensidades variando entre 10 e 28 Km/h na
maioria de seus registros, onde o número maior de ocorrências (52), indicou 14Km/h
de intensidade. Essa direção de vento atingiu em 3 vezes a intensidade de 50 Km/h.
Sua intensidade média foi de 18,90 Km/h.
59
4.5 RESULTADOS REFERENTES A PORCENTAGEM DO NÚMERO DE EVENTOS
COM ENERGIA ORBITAL DE ONDA SUFICIENTE PARA RESSUSPENSÃO DA
FRAÇÃO ENTRE SILTE E AREIA MUITO FINA NA COSTA SW E NE NAS
DIVERSAS PROFUNDIDADES DA LAGOA DO ARAÇÁ
Os resultados referentes à porcentagem do número de eventos com energia
de onda suficiente para suspensão da fração limite entre silte e areia muito fina na
costa Sudoeste e Nordeste nas diversas profundidades da Lagoa do Araçá, em
função dos ventos NE, ENE e, E, com provável ação na costa Sudoeste e os ventos
W, WSW e SW, com suposta ação na costa Nordeste da Lagoa do Araçá,
obedeceram à metodologia anteriormente descrita.
O cálculo da velocidade orbital de onda para movimentação da fração limite
entre silte e areia muito fina, identificou para diferentes profundidades da lagoa, num
“Fetch” de 4830m (NE-SW), a velocidade do vento capaz de movimentar a fração
mencionada, conforme a Tabela 5:
TABELA 5: VELOCIDADE VENTO MÍNIMA PARA RESSUSPENDER A FRAÇÃO ENTRE
SILTE E AREIA MUITO FINA NA LAGOA DO ARAÇÁ
PROFUNDIDADE (m) VEL. MÍNIMA DE VENTO (Km/h)
0,25 10
0,50 15
0,75 19
1,00 23
1,25 28
1,50 32
1,75 37
2,00 42
PISTA DE AÇÃO DO VENTO: NE-SW 4830m
PROFUNDIDADE MÉDIA: 1,63m
60
A seguir em cada gráfico referente às direções de vento, relativo ao número
de ocorrências versus freqüência de velocidade, identificou-se a velocidade indicada
na tabela acima, anotando-se sua freqüência de ocorrência com energia de onda
para suspensão no limite entre silte e areia muito fina na costa Sudoeste da Lagoa
do Araçá, nas diferentes profundidades, originando a Tabela 6, referente à costa
Sudoeste e a Tabela 7, referente à costa Nordeste, a seguir:
TABELA 6: PORCENTAGEM DE EVENTOS COM ENERGIA ORBITAL DE ONDA PARA
RESSUSPENDER A FRAÇÃO ENTRE SILTE E AREIA MUITO FINA NA COSTA
SUDOESTE DA LAGOA DO ARAÇÁ
PROF. (m) NE (%) ENE (%) E (%) SOMA (%)
0,25 5,35 9,08 6,80 21,33
0,50 4,16 7,38 5,33 16,87
0,75 3,17 6,16 4,05 13,38
1,00 2,26 4,96 2,94 10,16
1,25 1,29 3,29 1,83 6,41
1,50 0,75 2,05 1,08 3,88
TABELA 7: PORCENTAGEM DE EVENTOS COM ENERGIA ORBITAL DE ONDA PARA
RESSUSPENDER A FRAÇÃO ENTRE SILTE E AREIA MUITO FINA NA COSTA
NORDESTE DA LAGOA DO ARAÇÁ
PROF. (m) W (%) WSW (%) SW (%) SOMA (%)
O,25 2,44 2,41 2,58 7,43
0,50 1,95 1,86 1,90 5,71
0,75 1,55 1,54 1,47 4,56
1,00 1,30 1,23 1,15 3,68
1,25 0,93 0,87 0,71 2,51
1,50 0,62 0,60 0,43 1,65
61
Os resultados acima indicam que a porcentagem de eventos com energia orbital
de onda para suspender fração entre silte e areia muito fina na costa Sudoeste são
mais significativos em comparação com a costa Nordeste. Esses resultados conjugados
aos gráficos elaborados indicam claramente que os ventos do quadrante Nordeste são
mais freqüentes e também mais intensos em relação ao quadrante Sudoeste.
4.6 RESULTADOS REFERENTES AOS PADRÕES DE CIRCULAÇÃO DA LAGOA
DO ARAÇÁ
Para a implementação do modelo de circulação da Lagoa do Araçá, foi
utilizado o Aplicativo para Modelação de Estuários e Lagoas, desenvolvido por
Borche (1996).
É importante salientar que velocidades de vento inferiores a 40 Km/h geram
correntes capazes de transportar os sedimentos ressuspendidos pelas ondas, como
pode ser observado na Tabela 4. Porém os modelos gerados foram considerados
significativos para a pesquisa com ventos E, ENE, NE, SW, W, WSW, tendo em vista
o número de ocorrências versus intensidade e obtiveram efeito a partir da velocidade
de 40 Km/h até 50 Km/h, visto que através das simulações desenvolvidas verificou-
se que ventos inferiores a 40 Km/h não possuem energia significativa para geração
de correntes com velocidades para a movimentação da fração granulométrica no
limite entre silte e areia muito fina. Sendo os seguintes intervalos:
40 Km/h
42 Km/h
44 Km/h
46 Km/h
48 Km/h
50 Km/h
Os produtos obtidos foram 144 cartas de circulação da Lagoa do Araçá,
dispostos em 36 figuras compostas de quatro produtos, a seguir:
62
VENTO ENE – 40 km/h
LEGENDA
FIGURA 36: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE DE 40 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
63
VENTO ENE – 42 km/h
LEGENDA
FIGURA 37: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE DE 42 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
64
VENTO ENE – 44 km/h
LEGENDA
FIGURA 38: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE DE 44 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
65
VENTO ENE – 46 km/h
LEGENDA
FIGURA 39: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE DE 46 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
66
VENTO ENE – 48 km/h
LEGENDA
FIGURA 40: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE DE 48 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
67
VENTO ENE – 50 km/h
LEGENDA
FIGURA 41: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE ENE DE 50Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
68
Vento E – 40 km/h
LEGENDA
FIGURA 42: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS
ATRAVÉS DO APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS
(BORCHE, 1996), PARA A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE
E DE 40 Km/h APÓS UMA, DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS
RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
69
VENTO E – 42 km/h
LEGENDA
FIGURA 43: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE E DE 42 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
70
VENTO E – 44 km/h
LEGENDA
FIGURA 44: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE E DE 44 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
71
VENTO E – 46 km/h
LEGENDA
FIGURA 45: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE E DE 46 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
72
VENTO E – 48 km/h
LEGENDA
FIGURA 46: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE E DE 48 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
73
VENTO E – 50 km/h
LEGENDA
FIGURA 47: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE E DE 50 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
74
VENTO NE – 40 km/h
LEGENDA
FIGURA 48: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE 40 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
75
VENTO NE – 42 km/h
LEGENDA
FIGURA 49: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE 42 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
76
VENTO NE – 44 km/h
LEGENDA
FIGURA 50: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO AR AÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE 44 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
77
VENTO NE – 46 km/h
LEGENDA
FIGURA 51: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE 46 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
78
VENTO NE – 48 km/h
LEGENDA
FIGURA 52: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE 48 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
79
VENTO NE – 50 km/h
LEGENDA
FIGURA 53: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE NE DE 50 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
80
VENTO WSW – 40 km/h
LEGENDA
FIGURA 54: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW DE 40 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
81
VENTO WSW – 42 km/h
LEGENDA
FIGURA 55: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW DE 42 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
82
VENTO WSW – 44 km/h
LEGENDA
FIGURA 56: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW DE 44 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
83
VENTO WSW – 46 km/h
LEGENDA
FIGURA 57: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW DE 46 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
84
VENTO WSW – 48 km/h
LEGENDA
FIGURA 58: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW DE 48 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
85
VENTO WSW – 50 km/h
LEGENDA
FIGURA 59: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE WSW DE 50 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
86
VENTO SW – 40 km/h
LEGENDA
FIGURA 60: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE SW DE 40 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
87
VENTO SW – 42 km/h
LEGENDA
FIGURA 61: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE SW DE 42 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
88
VENTO SW – 44 km/h
LEGENDA
FIGURA 62: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE SW DE 44 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
89
VENTO SW – 46 km/h
LEGENDA
FIGURA 63: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE SW DE 46 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
90
VENTO SW – 48 km/h
LEGENDA
FIGURA 64: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE SW DE 48 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
91
VENTO SW – 50 km/h
LEGENDA
FIGURA 65: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE SW DE 50 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
92
VENTO W – 40 km/h
LEGENDA
FIGURA 66: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE W DE 40 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
93
VENTO W – 42 km/h
LEGENDA
FIGURA 67: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE W DE 42 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
94
VENTO W – 44 km/h
LEGENDA
FIGURA 68: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE W DE 44 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
95
VENTO W – 46 km/h
LEGENDA
FIGURA 69: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE W DE 46 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
96
VENTO W – 48 km/h
LEGENDA
FIGURA 70: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE W DE 48 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
97
VENTO W – 50 km/h
LEGENDA
FIGURA 71: MODELAGEM DE VELOCIDADE DE CORRENTE GERADAS ATRAVÉS DO
APLICATIVO PARA MODELAÇÃO DE ESTUÁRIOS E LAGOAS (BORCHE, 1996), PARA
A LAGOA DO ARAÇÁ, SIMULADAS PARA VENTOS DE W DE 50 Km/h APÓS UMA,
DUAS, TRÊS E QUATRO HORAS RESPECTIVAMENTE
1 hora
2 horas
3 horas
4 horas
0.250 m/s
0.250 m/s
0.200 m/s
0.150 m/s
0.100 m/s
0.050 m/s
N
98
Para efeito de interpretação dos mapas de circulação superficial da Lagoa do
Araçá, a Figura 72 apresenta sete setores de referência nominados de A a G.
FIGURA 72: SETORES DE REFERÊNCIA PARA INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
DOS PROUTOS CARTOGRÁFICOS DE CIRCULAÇÃO DA LAGOA DO ARAÇÁ, RS
O setor A apresenta predomínio de lama, apenas o vento Oeste com
velocidades superiores a 48 Km/h é capaz de gerar vetores de correntes com
velocidade suficiente para suspender a fração no limite entre silte e areia muito fina,
conforme pode ser observado nas figuras referentes à circulação da Lagoa do Araçá
com vento de Oeste nas velocidades de 48 Km/ e 50 Km/h. Todos os demais ventos
não apresentam energia suficiente para gerar correntes com ventos de até 50 Km/h
para suspender a fração no limite entre silte e areia muito fina na região do setor A.
O setor B apresenta predomínio de areia fina e areia muito fina. Todos os
ventos do quadrante W- SW e E- NE, com velocidades superiores a 40 Km/h
apresentam energia suficiente para gerar correntes capazes de suspender a fração
99
no limite entre silte e areia muito fina. As manchas de velocidade de correntes
superiores a 0,2 m/s propagam-se e direção a Oeste com aumento das velocidades
dos ventos tanto de origem de E – NE como de origem W-SW.
O setor C apresenta o predomínio de lama com areia muito fina com manchas
de lama. Com ventos do quadrante E - NE assim como ventos de Oeste e WSW são
capazes de gerar energia suficiente para desenvolvimento de correntes com
velocidades superiores a 0,2 m/s no ponto C, sugerindo que a deposição de finos
nessa área deva ser superior a remoção dos mesmos através de correntes de
gênese eólica.
O setor D tem predominância de areia fina e areia muito fina. Tanto ventos NE
quanto ventos SW geram correntes com velocidades superiores a 0,2 m/s ao longo
da margem leste da lagoa. A diferença das correntes geradas reside na direção dos
vetores resultantes. Ventos de NE geram correntes no sentido N – S, enquanto
ventos de SW geram correntes no sentido S – N.
Em relação ao setor E esse apresenta características similares ao ponto C,
apresentando predominância de lama com areia muito fina, com manchas de lama.
Da mesma forma que o ponto C, ventos de NE e WSW geram correntes com
velocidades superiores a 0,2 m/s, capazes de suspender a fração no limite entre silte
e areia muito fina. Assim a predominância de sedimentos lamosos nesse ponto
indica que a sedimentação de finos é historicamente superior a remoção dos
mesmos pelas correntes.
O setor F apresenta manchas de areia fina e areia fina com areia muito fina.
Estas manchas encontram-se circundadas por áreas com diferentes teores de lama.
Todos os ventos do quadrante E – NE e W – SW são capazes de gerar correntes
com velocidade suficiente para suspender a fração no limite entre silte e areia muito
fina nesse setor.
O setor G apresenta a predominância de areia fina com areia muito fina e
lama, entremeada por duas manchas de areia fina e areia fina com areia muito fina.
100
A modelagem de correntes não revela a formação de vetores com velocidades
superiores a 0,2 m/s com ventos de qualquer direção até 50 Km/h nesta área,
conseqüentemente não havendo energia para ressuspensão de finos nesse local.
4.7 RESULTADOS REFERENTES À ESTIMATIVA DE TAXA HISTÓRICA DE
SEDIMENTAÇÃO MÉDIA E DE RETENÇÃO DE CARBONO
A análise da coluna do testemunho possibilitou a geração da Figura 73
abaixo. Pode-se observar que os sedimentos com granulometria de 0,500 mm e
0,250 mm podem ser considerados irrelevantes sob o ponto de vista de freqüência
de ocorrência na referida coluna. A fração granulométrica de 0,063mm oscila entre
12 e 25% quase que ao longo de toda a coluna, embora possam ser observados
teores mais constantes abaixo dos 30 cm da mesma. Um padrão de inversão bem
marcado na faixa entre 25 a 35cm pode ser observado nos sedimentos de frações
granulométricas menores que 0,063mm e 0,125mm. Fica claro que em sedimentos
superficiais da coluna do testemunho a fração granulométrica predominante é a
menor que 0,063mm (lama), cuja variação oscila entre 60 a 70% e abaixo dos 35 cm
ocorre o predomínio da fração correspondente a granulometria de 0,125mm, com
uma variação entre 50 a 60% de freqüência de ocorrência. Comparando-se o mapa
de fundo elaborado com a coluna do testemunho, percebe-se que as propriedades
texturais do testemunho são equivalentes ao fundo da lagoa, tendo em vista o local
da retirada do testemunho.
101
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
30-35
35-40
40-45
45-50
50-55
55-60
Profundidade da Amostra (cm)
Fração Relativa
Peso Seco 500
Peso Seco 250
Peso Seco 125
Peso Seco 63
Peso Seco <63
Matéria Orgânica
FIGURA 73: GRANULOMETRIA DA COLUNA DO TESTEMUNHO RETIRADO NA
LAGOA DO ARAÇÁ, RS
O teor médio de matéria orgânica calculada na coluna do testemunho apontou
um percentual de 2,54%. O peso médio das amostras é de 76,05 g, a área de cada
amostra corresponde a uma superfície de 15,0674 cm
2
, correspondendo ao volume
de 75,34 cm
3
,
sendo a densidade média de cada amostra de 1,01 g.cm
-3
. O peso
médio da matéria orgânica calculada para a coluna do testemunho é de 19,89
g.mm
-1
.m
-2
.
Com base na fórmula geral de proporção dos elementos químicos que
compõe a matéria orgânica baseada em Redfield Molécula (REDFIELD, 1958 apud
WETZEL & LIKENS, 1990), indicando que o carbono corresponde a 35,8276% do
teor de matéria orgânica total, foi possível estabelecer que o teor de Carbono retido
na coluna do testemunho foi de 0,91% e, mediante conversão de unidades de área
seu peso médio, foi calculado em 7,129 g.mm
-1
.m
-2
.
O ponto médio da amostra de sedimento da coluna do testemunho,
correspondendo a 650 mm (600 a 700mm), analisada pela BETA ANALYTIC INC,
102
Flórida, EUA, indicou a idade geocronológica de 6.470 anos. A idade
geocronológica foi calibrada para 7.420 anos segundo The Pretoria Calibration
Procedure (1993), com uma margem de erro de 100 anos. A taxa de sedimentação
média calculada para a coluna do testemunho foi estimada em 0,0876 mm.ano
-1
para longos períodos.
Considerando-se esta taxa de sedimentação média calculada e a máxima
profundidade da Lagoa do Araçá (2,39 m), pode-se estimar, em condições atuais,
27.000 anos para sua total colmatação.
Para estimar a retenção de carbono orgânico tanto em superfície como ao
longo do processo de sedimentação da lagoa do Araçá, deve-se presumir que:
Presunção 1 - A taxa de sedimentação média calculada para a coluna do
testemunho é uma boa estimativa para o conjunto da lagoa.
Presunção 2 - Embora em cada um dos 86 pontos amostrados em superfície
tenha uma história diferenciada em função da alteração dos processos de
sedimentação decorrentes da morfologia da lagoa e das alterações climáticas
passadas, o teor médio de carbono nos sedimentos de superfície medidos não se
alterou significativamente ao longo dos últimos 7.420 anos.
A Figura 74 apresenta a relação entre o carbono retido e o teor de matéria
orgânica na coluna do testemunho. A relação entre ambos os parâmetros é descrita
empiricamente através de um polinômio de 3° grau obtendo-se o coeficiente de
determinação 0,92. Considerando que as amostras de superfície foram
padronizadas para 100g de peso seco para fins de análise granulométrica, não se
dispõe de informações relativas ao volume das mesmas, impedindo assim o
estabelecimento de uma relação direta entre teor de matéria orgânica (%) e gramas
de Carbono retido nas mesmas. Dessa forma as estimativas de Carbono retido na
superfície foram estimadas através da aplicação direta do polinômio ajustado entre
Carbono retido e teor de matéria orgânica na coluna do testemunho. Tal metodologia
apresenta um viés derivado da compactação dos sedimentos, o que tende a
103
y = 0.0045x
3
- 0.5643x
2
+ 4.4464x + 0.8032
R
2
= 0.9176
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
Teor de Matéria Orgânica
Carbono Retido (g/mm/m2)
aumentar a densidade dos sedimentos mais profundos independentemente da
natureza dos mesmos. Assim, as estimativas geradas através da aplicação direta do
polinômio estimado, quando aplicados a sedimentos de superfície, tendem a gerar
valores superestimados de carbono orgânico retido. Entretanto, na falta de outro
estimador, aplicou-se o modelo polinomial ajustado para estimar o carbono retido
nos 86 pontos amostrais da Lagoa do Araçá.
FIGURA 74: CORRELAÇÃO ENTRE CARBONO ORGÂNICO RETIDO E
TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA NA COLUNA DO TESTEMUNHO RETIRADO
NA LAGOA DO ARAÇÁ
A partir das presunções 1 e 2 acima descritas e da estimativa obtida do
carbono orgânico retido em superfície de fundo da Lagoa do Araçá em função do
modelo polinomial ajustado para os 86 pontos amostrais, utilizando o software
IDRISI 32 RELEASE TWO, foi gerado um produto cartográfico referente ao carbono
orgânico retido em superfície de fundo do corpo de água em estudo, através de
interpolação pelo método do Inverso do Quadrado da Distância, ilustrando sua
distribuição em g.mm
-1
.m
-2
.
104
FIGURA 75: DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DO CARBONO ORGÂNICO RETIDO NA
SUPERFÍCIE DE FUNDO NA LAGOA DO ARAÇÁ (g.mm
-1
.m
-2
), ESTIMADO A PARTIR
DO MODELO POLINOMIAL AJUSTADO ENTRE TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E
CARBONO ORGÂNICO RETIDO NA COLUNA DO TESTEMUNHO
Tomando por base as presunções 1 e 2, o produto cartográfico do carbono
orgânico retido na superfície de fundo da Lagoa do Araçá e comparando-se com o
produto cartográfico referente a distribuição espacial de sedimentos de fundo
gerado (Figura 14), ilustra que as menores concentrações de carbono orgânico
retido, na faixa de 1 a 6 g.mm
-1
.m
-2
, encontram-se nas regiões onde a
predominância é de areia fina e areia fina com areia muito fina, perfazendo uma
superfície de 5,85 Km
2
. As maiores concentrações, na faixa de 6 a 10 g.mm
-1
.m
-2
,
ocupam as regiões onde a predominância é de lama com areia muito fina, areia
fina com lama e areia fina com areia muito fina com lama, com uma superfície de
14.84 Km
2
. Sendo o teor médio de matéria orgânica obtida nos 86 pontos
105
amostrais na superfície de fundo da Lagoa do Araçá calculado em 2,59%, estimou-
se o teor de carbono orgânico retido em superfície de fundo em 0,93% (REDFIELD,
1958 apud WETZEL & LIKENS, 1990), e o peso médio do carbono orgânico retido,
com base nos 86 pontos amostrais, foi estimado em 7,22 g.mm
-1
.m
-2
na superfície
de fundo da lagoa do Araçá.
A taxa histórica de carbono orgânico retido para a sedimentação da Lagoa
do Araçá nos últimos 7420 anos pode ser estimada através do peso médio do
carbono orgânico retido obtido na coluna do testemunho, partindo-se da presunção
de que a taxa de sedimentação média calculada para a coluna do testemunho seja
uma boa estimativa para conjunto da lagoa. Assim o produto do peso médio do
carbono orgânico retido na coluna (7,1299 g.mm
-1
.m
-2
) pela taxa de sedimentação
média (0,0876 mm.ano
-1
) resultam no valor de 0,6246 g.m
-2
.ano
-1
de carbono
orgânico retido na coluna do testemunho. Através da conversão de unidades de
área obtêm-se uma taxa histórica estimada de carbono orgânico retido de 624,59
Kg.Km
-2
.ano
-1
. Estendendo-se para a superfície da lagoa (20,70 Km
2
) a taxa
histórica de retenção de carbono orgânico estimada é de 12.972,75 Kg.ano
-1
ou
12,9 t.ano
-1
.
A taxa histórica de carbono orgânico retido para sedimentação da Lagoa do
Araçá no mesmo período pode também ser estimada através do peso médio do
carbono orgânico retido em superfície, calculado a partir do modelo polinomial
ajustado. Esse polinômio foi obtido através da relação entre carbono orgânico
retido e o teor de matéria orgânica na coluna do testemunho sendo aplicado aos 86
pontos amostrais de teor de matéria orgânica obtidos na superfície da lagoa. Ë
importante lembrar que as estimativas geradas através da aplicação direta do
modelo polinomial, quando aplicados ao teor de matéria orgânica contida nos
sedimentos de superfície, tendem a gerar valores superestimados de carbono
orgânico retido. Para esse calculo presume-se também que a taxa de
sedimentação média calculada para a coluna do testemunho venha a ser uma boa
estimativa para o conjunto da lagoa. Presume-se ainda que o teor médio de
carbono orgânico retido no processo de sedimentação da lagoa nos últimos 7.000
anos não se alterou significativamente em comparação ao teor médio de carbono
106
orgânico nas amostras de superfície. Nesse caso a estimativa da taxa histórica de
carbono orgânico retido é o produto do peso médio do carbono orgânico retido em
superfície (7,22 g.mm
-1
m
-2
) pela taxa de sedimentação média na coluna do
testemunho (0,0876 mm.ano
-1
), resultando no valor estimado de 0,63 g.m
-2
.ano
-1
de carbono orgânico retido. Esse valor estimado corresponde a 632 Kg.Km
-2
.ano
-1
,
ou 13.096,07 Kg.ano
-1
ou ainda 13,09 t.ano
-1
.
107
5 DISCUSSÃO
A quantificação do carbono orgânico retido na superfície terrestre é um
eficiente mecanismo para avaliação e monitoramento do efeito estufa. O processo
de retenção de carbono orgânico em ambientes lacustres e lagunares vai ocorrer
conforme a taxa de sedimentação dos corpos de água, havendo uma variação
espacial e temporal no carbono orgânico retido nos sedimentos da superfície de
fundo de lagos e lagoas (JOHNSON et al., 1982).
O carbono orgânico retido nos corpos de água está relacionado diretamente
ao teor de matéria orgânica, conforme a fórmula geral de proporção dos elementos
químicos que compõe a matéria orgânica baseada em Redfield Molécula
(REDFIELD, 1958 apud WETZEL & LIKENS, 1990), indicando que o carbono
orgânico retido corresponde a 35,8276% do teor de matéria orgânica total. Segundo
Tabajara & Dillenburg (1997) o teor de matéria orgânica nos sedimentos lagunares é
inversamente proporcional ao tamanho dos sedimentos, apresentando valores
máximos em sedimentos lamosos e mínimos em sedimentos arenosos.
O carbono orgânico retido em ambientes lacustres e lagunares estando
diretamente relacionado às taxas de sedimentação, que originam o pacote
sedimentar, está conseqüentemente relacionado aos sedimentos que compõe o
fundo desses corpos de água.
A morfologia de fundo dos corpos de água, bem como sua batimetria estão
relacionados à circulação hídrica, que por sua vez é controlada pelo regime dos
ventos, responsáveis pela geração de ondas e correntes, principais agentes de
transporte e deposição do material sedimentar. Segundo Villwock (1978) a ação
hidrodinâmica somada à morfologia do corpo lagunar exerce um controle direto
sobre a distribuição faciológica dos sedimentos de fundo da Lagoa do Casamento e
conseqüentemente da Lagoa do Araçá.
108
Uma caracterização das lagoas costeiras localizadas no Sul do Brasil é
apresentada por Schwarzbold & Schäfer (1984), enfatizando os aspectos
batimétricos das mesmas. Esses estudos mostraram assimetria do perfil de fundo,
com mergulho de oeste em direção a leste para as lagoas de gênese holocênica,
próximas ao oceano e dele separadas por cordões litorâneos recentes. Segundo os
produtos cartográficos batimétricos gerados na presente pesquisa, pode-se observar
um aumento gradativo de profundidade em direção oposta NE – SW, chegando-se a
uma profundidade máxima de 2,39m na porção SW da área da lagoa em estudo.
Isso se deve ao fato da Lagoa do Araçá estar situada na vertente oeste da laguna
dos Patos, sistema lagunar que teve sua origem no desenvolvimento de uma
barreira múltipla, cujo crescimento, segundo Curray et al. (1969) foi condicionado
pelas oscilações eustáticas que ocorreram no Quartenário.
Conforme Villwock (1972) e Jost & Soliani Jr. (1976), o maior desenvolvimento
de praias arenosas ou baixios pantanosos nas margens dos lagos e lagoas costeiras
está relacionado com o índice de energia hidrodinâmica local que, por sua vez,
também é controlado pelo fenômeno de geração de ondas e correntes lacustres pelo
vento dominante. Assim, Villwock & Tomazelli (1991) concluíram que normalmente
as margens posicionadas a SW dos corpos lacustres, apresentam as praias mais
desenvolvidas, como resultado da maior energia associada à incidência de ondas
geradas pelo vento NE. Estas praias mais amplas da margem SW dos corpos de
água permitem que o vento movimente a areia seca construindo pequenas dunas
eólicas.
A constatação da importância do regime dos ventos também pode ser
evidenciada através de trabalhos como o de Bicalho (1883), estudando a barra da
laguna de Rio Grande; os de Delaney (1960 e 1965), que analisaram os ventos
atuantes na planície costeira do Estado bem como as feições morfológicas
associadas aos mesmos. Martins (1967) estudou os processos sedimentares dos
ambientes das praiais e eólicos da planície costeira. Motta (1969) estudou a
regularização da desembocadura lagunar e Toldo Jr. (1989) tratou do transporte e
da dinâmica sedimentar da laguna dos Patos.
109
Segundo os autores acima, os fatos apresentados evidenciam o papel
fundamental que o vento desempenha na morfologia dos corpos de água costeiros,
seja pela geração de ondas e correntes que controlam o crescimento de pontais
perpendiculares ao vento dominante, seja pela modificação da morfologia original
desses corpos e também na circulação superficial dos mesmos (JOST & SOLIANI Jr.
1976; VILLWOCK, 1978; TOMAZELLI & VILLWOCK, 1991).
É importante salientar, entretanto que Toldo et al. (2003), em trabalhos
realizados na laguna dos Patos, verificaram em seus resultados que o lado leste da
região recebe duas vezes mais energia hidrodinâmica do que o lado oeste. Isso,
segundo o autor, se deve ao fato de que os ventos provenientes do quadrante SW,
embora menos freqüentes, atingem a superfície com um potencial de força entre 1,1
a 2,2 kw.m
-1
enquanto que no lado oeste, mesmo com os ventos do quadrante NE
sendo mais freqüentes, mas possuindo um potencial de força variando entre 0,8 a
1,8kw.m
-1
, atingem a região com menos intensidade. A ação do vento SW, mesmo
sendo menos freqüente, porém com maior intensidade quando atuante, pode
propiciar o depósito de material mais grosso e/ou impedir a deposição de material
mais fino no fundo das margens do lado E-NE.
Segundo Herz (1977), torna-se desnecessário justificar a importância do
vento como condicionador genético da morfologia atual na geração de ondas e
correntes nos corpos de água lagunares.
Almeida et al. (1990) na simulação desenvolvida na laguna dos Patos,
afirmam que as oscilações periódicas dos corpos de água têm sua origem na ação
do vento sobre a superfície da água, justificando também a importância do regime
dos ventos na modelagem da circulação de lagos e lagoas. Ressaltam também a
importância de dados de níveis de oscilações dos corpos de água a serem
modelados, referenciados a um plano comum. Esses dados são obtidos através de
linígrafos instalados nas margens da região a ser modelada. No trabalho
desenvolvido pelos autores, isso nunca foi cogitado, devido aos altos custos de
implementação. As simulações de circulação da laguna dos Patos foram realizadas
pelos autores de duas formas distintas: a -com os modelos com fronteiras fechadas
110
e, b -com os modelos com fronteiras abertas, recebendo contribuição do Delta do
Jacuí e do canal de Rio Grande. Os dois modelos de circulação forneceram,
segundo os autores, resultados praticamente iguais nas simulações realizadas.
Para a simulação da circulação hídrica da Lagoa do Araçá, as fronteiras foram
consideradas fechadas devido ao curto espaço de tempo previsto para a simulação
do modelo, tendo em vista que os tributários desse corpo de água se encontram em
região plana e que a circulação da lagoa é diretamente derivada do vento
predominante.
Silveira (1986) concluiu em seu trabalho de modelagem bidimensional do
Lago Guaíba, que para uma efetiva calibração do modelo bidimensional dessa área
de estudo seriam necessários dados de níveis e vazões nas seções de contorno das
ilhas do Delta do Jacuí, velocidades e direções dos ventos em toda extensão do
Guaíba, o que apesar dos esforços do pesquisador não foram obtidos
simultaneamente em sua pesquisa. Entretanto o autor ressalta que os resultados
apresentados podem servir de base comparativa para resultados numéricos futuros,
uma vez que o fenômeno simulado não muda na sua essência.
Como se pode observar na série de produtos cartográficos elaborados, a
circulação na Lagoa do Araçá segue os mesmos padrões gerais de circulação da
Lagoa do Casamento, com a qual se comunica, sendo controlada pelo regime dos
ventos que geram ondas e correntes litorâneas, responsáveis pelo modelado da
linha de costa. Assim a circulação é pouco influenciada pelo fornecimento de água
ao corpo lagunar e pelo canal que liga a Lagoa do Casamento à mesma. É
importante salientar que o rio Capivari, que deságua na Lagoa do Araçá, é um rio
em fase senil, uma vez que drena uma superfície já aplainada e de cotas baixas,
como mencionado na presente pesquisa, servindo apenas como elemento de
drenagem das áreas pantanosas sendo seu regime controlado apenas pelas
condições pluviométricas (VILLWOCK, 1977).
Analisando os produtos cartográficos que mostram a distribuição das frações
granulométricas dos sedimentos de fundo coletados na Lagoa do Araçá, se pode
111
observar que a margem E-NE da lagoa apresenta a fração de areia fina com areia
muito fina (setor D, Figura 72). Considerando Toldo et al. (2003), a predominância
desse material poderia ser justificada por ventos de grande intensidade,
provenientes do quadrante SW, os quais, mesmo sendo menos freqüentes, porém
mais intensos quando atuantes, poderiam propiciar o depósito de material mais
grosso e ou impedir a deposição de material mais fino nessa área da lagoa.
Entretanto, conforme os resultados (p. 57) na presente pesquisa, tal fato não
se verifica, visto que as margens do lado SW apresentam maior porcentagem de
eventos capazes de ressuspender frações granulométricas no limite entre silte e
areia muito fina, ao contrário da margem NE.
Os resultados apresentados nas Tabelas 6 e 7 (p. 60) indicam que a
porcentagem de eventos com energia orbital de onda para suspender a fração no
limite entre silte e areia muito fina na costa SW é mais significativa, se comparada à
costa NE. Esses resultados conjugados à análise dos gráficos de ventos elaborados
indicam claramente que os ventos do quadrante NE são mais freqüentes e também
mais intensos em relação ao quadrante SW, segundo os dados trabalhados na
presente pesquisa.
As análises de dados de ventos trabalhados por Tomazelli (1990), indicam
que o vento mais freqüente provém do quadrante NE, em total concordância com o
aqui apresentado. Pode-se deduzir o mesmo a partir da observação da maioria das
feições geomorfológicas da região adjacente à Lagoa do Araçá (Lagoa do
Casamento), como afirma VIllwock (1978).
Ainda conforme Motta (1969), os ventos do quadrante NE são mais
freqüentes e violentos de setembro a abril, e mais raros e fracos de maio a agosto,
enquanto que os do quadrando SW apresentam-se, sobretudo de maio a outubro e
são mais raros de novembro a abril.
Os produtos cartográficos gerados com base na simulação da circulação da
Lagoa do Araçá, ilustram tanto para ventos com direção NE como para SW, que os
112
mesmos originam correntes no corpo de água, e estas correntes com ventos
superiores a 40Km/h possuem velocidade suficiente apenas para suspender
sedimentos finos (no limite entre silte e areia muito fina) e não frações com
granulometria superior. A diferença das correntes geradas consiste na direção
vetorial resultante. Ventos de NE geram correntes no sentido N-S, enquanto ventos
de SW geram correntes no sentido S-N.
Tomando-se como referência a Figura 72 (p. 98), a velocidade orbital de onda
calculada para diferentes profundidades e os produtos cartográficos de circulação da
Lagoa do Araçá, percebe-se que somente a velocidade orbital de onda não explica a
localização de areia fina e areia muito fina na porção E-NE (setor D) da Lagoa do
Araçá. Correntes geradas no sentido NE ou SW parecem serem compatíveis com o
produto cartográfico de mapa de fundo elaborado da Lagoa do Araçá, pois as
maiores velocidades são obtidas justamente nas áreas em que o produto
cartográfico do mapa de fundo acusa a acumulação de material mais grosso.
Entretanto, os maiores vetores de corrente ocasionando ressuspensão de
sedimentos finos nesse local, não parecem compatíveis com o produto cartográfico
de batimetria elaborado, pois, apesar da retirada de sedimentos finos, a região
mantém menores profundidades.
Tais evidências sugerem então que o transporte eólico deva estar
contribuindo para a presença de areia fina e areia muito fina na margem E – NE da
Lagoa do Araçá. A localização desse material pode ser observado na Figura 13, que
ilustra a freqüência do percentual de distribuição da fração granulométrica menor
que 0,063mm na área de estudo e também a Figura 16, referente ao produto
cartográfico dos sedimentos de fundo da Lagoa do Araçá.
A hipótese de transporte eólico de areias como fator preponderante nas
distribuições dessas manchas de areia na Lagoa do Araçá, é corroborada pelas
seguintes evidências:
113
(1) Domínio de areias na margem Leste;
(2) Menor declividade de fundo na margem Leste se comparada com a
margem Oeste, em função da gênese assimétrica da lagoa, sugerindo maior
probabilidade de deposição de sedimentos na área Leste do que na área Oeste.
A Figura 76 apresenta um modelo empírico de Probabilidades de transporte
de uma partícula na área de estudo, num perfil E-W, com ventos de NE, os quais
conforme a Tabela 5, são os mais intensos e predominantes.
FIGURA 76: MODELO EMPÍRICO DE PROBABILIDADE (P) DE TRANSPORTE DE UMA
PARTÍCULA COM VENTO NE NA LAGOA DO ARAÇÁ NUM PERFIL E-W
(3) Maior declividade e maiores profundidades junto à área Oeste não podem
ser explicadas por ressuspensão de sedimentos, já que se constitui em área de
baixa energia de correntes conforme modelagens realizadas, mas sim pela gênese,
E
W
114
cujo perfil batimétrico do corpo de água evidencia mergulho NE – SW em direção a
laguna dos Patos, cujo sistema lagunar teve sua origem no desenvolvimento de uma
barreira múltipla ocorrido no Quartenário (CURRAY et al., 1969).
Entretanto, a não predominância de areias a Oeste da desembocadura do rio
Capivari (setor C) e ao Norte do mesmo, margem voltada para E, não se ajustam ao
modelo de transporte eólico com ventos predominantes de NE. Da mesma forma a
presença de areias na margem NW (setor B) também não se justifica pelo transporte
eólico, já que ventos desse quadrante são inexpressivos. Assim, a fisionomia dos
sedimentos de fundo da Lagoa do Araçá, parece ser o resultado de um balanço
entre o transporte eólico e as correntes geradas. A energia eólica transmitida sob a
forma de ondas e as velocidades orbitais de ondas resultantes para a pista de ação
do vento (Fetch) NE-SW, não explicam a distribuição dos sedimentos encontrados a
NW da área de estudo (setor B).
A região Oeste da lagoa (setor A) se caracteriza por apresentar uma mancha
com predominância de lama, mesmo com a energia hidrodinâmica para aquela
região ser elevada devido ao vento predominante NE, que possibilitaria condições
de ressuspensão de material mais fino. Porém em função das cotas batimétricas
naquela região sofrerem um decréscimo inversamente proporcional ao Fetch do
vento predominante, tais fatos indicam que o referido material provavelmente esteja
colmatado já há algum tempo.
A título de ilustração a Figura 77 abaixo apresenta a fração granulométrica do
material mais grosso (0,125mm), classificado em 4 classes, sobreposto a batimetria
da lagoa, em 3D, com vista de NE e azimute de 25°, ilustrando a predominância de
sua distribuição na porção E-NE e NW do corpo de água, com porcentagem
variando entre 60 e 89%.
115
FIGURA 77: FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA 0,125mm VISTA EM 3D DA
LAGOA DO ARAÇÁ
Nas margens próximas à desembocadura do rio Capivari, ao norte da área de
estudo (setor G) e no canal de acesso à Lagoa do Casamento, ao sul (setor F), as
frações granulométricas médias giram em torno e 0,125mm. Esse padrão
granulométrico provavelmente se deve a processos de depósito e ressuspensão de
material associado à presença de correntes hídricas.
Observa-se na área de estudo dois deltas, um no extremo sul, (proximidades
do setor E) e outro no extremo norte da área de estudo, localizados a SE da lagoa
(entre os setores G e C).
A formação do delta ao norte tem sua origem devido ao transporte de
sedimentos efetuado pelo rio Capivari, que drena a planície compreendida entre a
Lagoa do Araçá e a Lagoa dos Barros. O delta ao sul apresenta sua gênese
relacionada à deposição de sedimentos oriundos da Lagoa do Casamento, através
do canal de ligação entre as mesmas devido ao fluxo e refluxo de suas águas.
116
Segundo dados de Nelson Ferreira Fontoura (informação pessoal), em eventos de
vento sul, ocorre uma inversão do fluxo normal corrente no canal de ligação entre as
lagoas (montante-jusante), com águas da Lagoa do Casamento adentrando a Lagoa
do Araçá. Apesar do fluxo de corrente nas aberturas desses canais, são registradas
médias profundidades, como pode ser observado nas Figuras 10 e 11. Os eventos
provenientes dos ventos do quadrante Sul são responsáveis por inversões de
correntes nos canais de ligação entre as lagoas, considerando que ventos de baixa
intensidade são muito mais freqüentes, mas incapazes de gerar ondas com energia
orbital suficiente para suspender a fração no limite entre silte e areia muito fina.
Aparentemente os processos de deposição por transporte de sedimentos finos de
origem alóctone superam a remoção dos mesmos nos setores C e E. A região que
também faz ligação entre a lagoa do Casamento e a Lagoa do Araçá (setor F),
apresentam algumas manchas de areia fina e areia muito fina circundadas por
manchas de lama. Observando-se os modelos gerados com ventos do quadrante
NE, E e WSW, no início da ação eólica são geradas correntes de maior intensidade
no setor E do que no setor F. Entretanto, na medida em que a ação eólica persiste
ocorre uma inversão vetorial das correntes, as quais passam a ser mais intensas no
setor F.
Embora em alguns eventos de maior intensidade o vento SW gere correntes
com velocidade maior que 0,2 m/s no setor E, estes eventos são muito mais
freqüentes no setor F.
Os processos de sedimentação parecem ser o resultado de um balanço entre
deposição e remoção de diferentes frações granulométricas. Aparentemente, todavia
a origem dos sedimentos finos seja a mesma nos pontos E e F, as características
distintas dos mesmos sugerem que o balanço entre deposição e remoção são
completamente diferentes, sendo que no setor F o balanço entre deposição e
ressuspensão de finos apresenta-se desviado para eventos de ressuspensão,
ocorrendo o contrário no setor E.
A presença de duas manchas arenosas no setor G não é explicada pela
modelagem da circulação de gênese eólica, pois ambas situam-se em áreas de
117
baixa energia. Uma explicação parece ser de que a predominância de areia não se
deva à retirada de finos e sim pela deposição eólica.
A mancha de lama partindo do setor G em direção a SE, nas imediações da
desembocadura do rio Capivari, teria sua origem provavelmente devido ao ingresso
do rio na Lagoa do Araçá e da deposição do material fino alóctone transportado, o
qual apresenta, como sua foz, exatamente o setor G. Conforme Vilwock (1977), o rio
Capivari é um rio em fase senil, uma vez que drena uma superfície aplainada e de
cotas altimétricas baixas. Serve apenas como elemento de drenagem das áreas
pantanosas e seu regime é controlado pelas condições pluviométricas. O rio
Capivari, em sua fase atual transporta apenas sedimentos finos e esse material em
suspensão na água, ao sair do confinamento do canal tem sua deposição facilitada
no fundo da lagoa, originando a mancha de material fino observada. Pode-se
concluir que essa deposição vem a contribuir cada vez mais para o crescimento da
formação deltaica acima referida.
Processo similar ocorre para a provável origem da mancha de lama
observada nas imediações do canal de ligação da Lagoa do Casamento com a
Lagoa do Araçá ao sul da região de estudo, no setor E, onde o fluxo e refluxo das
águas transportam apenas materiais em suspensão de origem fina, facilitando sua
deposição na região interna da lagoa.
A confrontação do mapa de fundo gerado com os produtos cartográficos
referentes às frações granulométricas aponta a existência de áreas com pequenas
incongruências. Pode se observar que junto à margem SW, a Este da mancha
marginal de sedimentos lodosos ocorre uma área classificada como areia fina com
lama. Entretanto as análises dos produtos cartográficos referentes à granulometria
demonstram ocorrer nessa área concentrações de 60 a 75% de lama e no máximo
40% de areia fina. Já na margem E ocorrem manchas pontuais de areia fina,
circundadas total ou parcialmente por manchas classificadas como areia fina com
lama. Nestes casos os produtos cartográficos referentes à granulometria acusam a
predominância de 60 a 75% de areia fina e teores de lama entre 10 a 20%. Observa-
se, portanto que áreas com características distintas quanto à composição
118
granulométrica apresentam a mesma classificação, podendo levar a interpretações
equivocadas se não forem observadas juntamente aos produtos cartográficos
referentes à granulometria.
A justificativa para tal fato foi a simplificação do número de fácies visando a
geração do mapa de fundo através da aplicação de técnicas de geoprocessamento.
Porém para essa simplificação, levou-se em consideração que o fundo da área de
estudo nesses setores é constituído de materiais arenosos e lamosos misturados,
sendo que o teor de lama presente em ambas as fácies apresenta porcentagem
superior a 10% do total.
É importante salientar, entretanto, que a distribuição dos sedimentos de fundo
da Lagoa do Araçá segue, no geral, o padrão clássico de sedimentação lacustre,
apresentado por Reineck & Singh (1980), onde os sedimentos mais grossos
recobrem as áreas mais rasas e marginais; enquanto os sedimentos mais finos
dominam nas áreas com maiores profundidades.
Conforme pode ser observado na Figura 17, referente à distribuição das
freqüências dos percentuais de teor de matéria orgânica nos sedimentos de fundo
da Lagoa do Araçá, percebe-se que esse material oscilou entre 0,5 e 11%. Observa-
se também que a menor concentração foi registrada próximo à margem NE da
Lagoa do Araçá, da ordem de 0,5 a 2%, setor D. Provavelmente esse percentual se
deve ao fato que neste local ocorre uma deposição de sedimentos de granulometria
de areia fina com areia muito fina, de origem provavelmente eólica, trazida pelos
ventos NE que agem predominantemente na região, ação que pode ser constatada
em trabalhos desenvolvidos por Villwock (1977), Tomazelli & Villwock (1991),
diretamente relacionados à sedimentologia.
Tabajara & Dillenburg (1997), encontram em depósitos arenosos expostos
aos ventos NE na laguna de Tramandaí, teores de matéria orgânica menores que
0,5%.
119
No extremo Sul da lagoa, nas proximidades de saída do canal de acesso à
Lagoa do Casamento foi verificado o registro do maior teor de matéria orgânica, com
concentração entre 6 e 11% do material, setor E, apresentando sedimentos com
características de lama com areia muito fina. Os modelos de circulação superficial
gerados sugerem que a deposição de finos nesse setor deva ser superior à remoção
dos mesmos através das correntes de gênese eólica. Assim a predominância de
sedimentos lamosos nesse setor é historicamente superior à remoção dos mesmos
pelas correntes de praia.
Gama (2004), estudando a distribuição e abundância de moluscos bentônicos
na Lagoa do Araçá, atribuiu essa ocorrência às proximidades do local caracterizado
por uma grande quantidade de vegetação em seu entorno. Pode-se também,
baseado nas afirmações de Villwock (1977) e Tomazelli & Villwock (1991),
acrescentar o fluxo e refluxo das águas que percorrem o canal de ligação entre as
lagoas do Casamento e Araçá, transportando esse material e, apesar do fluxo de
corrente nesses canais, a deposição do mesmo é facilitada devido às médias
profundidades ali registradas como pode ser observado na Figura 11, referente à
batimetria da região. Somado a esses fatos, em eventos de vento sul, ocorre uma
inversão do fluxo normal de corrente (montante-jusante), com águas da Lagoa do
Casamento adentrando a Lagoa do Araçá (Nélson Ferreira Fontoura, informação
pessoal). A associação de tais fatores parece explicar a mais provável causa dos
registros dos maiores teores de matéria orgânica nesse local do corpo de água em
estudo.
Tabajara & Dillenburg (1997) encontraram na laguna de Tramandaí
concentrações de matéria orgânica entre 10 e 18,7% nos sedimentos lamosos,
estando associado, segundo os autores, à floculação das argilas na região central.
Já na Lagoa do Armazém o teor de matéria orgânica registrado apresenta seus
valores girando em torno de 4,6 a 7,2%, exatamente nos locais de ocorrência de
sedimentos de granulometria entre areia e silte, tendo como fonte os esgotos
pluviais e cloacais oriundos da cidade de Tramandaí. Na Lagoa do Araçá tal fato
pode ser verificado através da Figura 78 que apresenta a relação entre a
porcentagem de teor de matéria orgânica e a porcentagem de lama no sedimento da
120
y = 0.4607e
0.0361x
R
2
= 0.944
0
1
2
3
4
5
6
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Lama no Sedimento(%)
Teor de Matéria orgãnica no Sedimento(%)
y = 7.9393e
-0.0434x
R
2
= 0.9366
0
1
2
3
4
5
6
0 10 20 30 40 50 60 70
Areia Fina no Sedimento(%)
Matéria Orgânica no Sedimento(%)
Lagoa do Araçá e a Figura 78 que apresenta a porcentagem de teor de matéria
orgânica e areia fina no sedimento da lagoa em estudo.
FIGURA 78: RELAÇÃO ENTRE TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E PORCENTAGEM DE
LAMA NO SEDIMENTO DA LAGOA DO ARAÇÁ
FIGURA 79: RELAÇÃO ENTRE TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E PORCENTAGEM DE
AREIA FINA NO SEDIMENTO DA LAGOA DO ARAÇÁ
121
Analisando a coluna do testemunho retirado na Lagoa do Araçá, obteve-se
uma taxa de sedimentação média de 0,0876 mm.ano
-1
para longos períodos. A
metodologia utilizada para a obtenção da taxa de sedimentação da Lagoa do Araçá
contou com apenas uma datação geocronológica, em um único testemunho, por
esse motivo sendo classificada como um taxa de sedimentação média.
Toldo et al. (1999) encontraram uma taxa de sedimentação para a laguna dos
Patos de 0,52 mm ano
-1
para longos períodos durante os últimos 3.000 anos, os
autores utilizaram para a datação o método do
14
C, o mesmo do presente estudo.
Dillenburg & Burnett (1995) encontram para a laguna de Tramandaí uma taxa
de sedimentação para curtos períodos variando entre 4,2 a 4,4 mm.ano
-1
, sendo o
método utilizado para sua determinação o
210
Pb.
Edgington et al. (1991) utilizaram 10 testemunhos em profundidades
diferentes para avaliar taxas de sedimentação do lago Baikal na Ásia. O elemento
radioativo utilizado para a inferência das taxas de sedimentação foi o
210
Pb. As
profundidades variaram entre 100m e 1710m. A menor taxa de sedimentação
calculada pelos autores foi de 0,16mm ano
-1
, a uma profundidade de 230m. A taxa
de sedimentação mais elevada calculada foi 1,21 mm/ano
-1
, a uma profundidade de
100m, sendo a taxa de sedimentação média de 0,616mm ano
-1
para curtos períodos.
Comparando-se o resultado referente à taxa de sedimentação média
encontrada na coluna do testemunho retirado na Lagoa do Araçá com as taxas de
sedimentação acima descritas e também com as taxas de sedimentação da Tabela 1
(p. 11), pode-se perceber que a mesma é relativamente baixa, podendo indicar que
a colmatação da região de estudo ocorre de maneira lenta nos últimos 7420 anos.
Considerando-se esta taxa de sedimentação média calculada e a máxima
profundidade da Lagoa do Araçá (2,39 m), pode-se estimar, em condições atuais,
27.000 anos para sua total colmatação.
Os resultados referentes à retenção de carbono orgânico tanto em superfície
como ao longo do processo de sedimentação da Lagoa do Araçá partem das
122
presunções que a taxa de sedimentação média calculada para a coluna do
testemunho é uma boa estimativa para o conjunto da lagoa e que, embora cada um
dos 86 pontos amostrados em superfície tenha uma história diferenciada em função
das alterações dos processos de sedimentação decorrentes da morfologia da lagoa,
e das alterações climáticas passadas, o teor médio de carbono orgânico nos
sedimentos de superfície medidos não se alterou significativamente ao longo dos
últimos 7.420 anos.
Partindo-se da presunção de que a taxa de sedimentação média calculada
para a coluna do testemunho é uma boa estimativa para o conjunto da lagoa, a taxa
histórica de carbono orgânico retido para a sedimentação da Lagoa do Araçá nos
últimos 7420 anos estimada através do peso médio do carbono orgânico retido
obtido na coluna do testemunho é de 0, 6246 g.m
-2
.ano
-1
. A taxa histórica estimada
de carbono orgânico retido é de 624,59 Kg.Km
-2
.ano
-1
. Para a superfície da lagoa a
taxa histórica de retenção de carbono orgânico estimada é de 12.972,75 Kg.ano
-1
ou
12,9 t.ano
-1
.
Já a taxa histórica de carbono orgânico retido para sedimentação da Lagoa
do Araçá no mesmo período estimada através do peso médio do carbono orgânico
retido em superfície resultou no valor estimado de 0,63 g.m
-2
.ano
-1
. A taxa histórica
de carbono orgânico retido é de 632 Kg.Km
-2
.ano
-1
. Para a superfície total da lagoa a
taxa histórica de retenção de carbono orgânico estimada é de 13.096,07 Kg.ano
-1
ou
13,09 t.ano
-1
. É importante lembrar que para esse cálculo também estão sendo
consideradas as presunções apresentadas anteriormente.
Tendo em vista o local da retirada do testemunho, os resultados encontrados
referentes ao carbono orgânico retido para a Lagoa do Araçá foram coincidentes,
tanto para o cálculo realizado com base no peso médio do carbono orgânico retido
no testemunho, como para o cálculo realizado com base no peso médio do carbono
orgânico retido em superfície.
Analisando o produto cartográfico referente à variação do peso estimado do
carbono orgânico retido em superfície obtido através das presunções apresentadas,
123
observa-se que o mesmo está altamente correlacionado ao produto cartográfico
referente ao mapa de fundo da lagoa, uma vez que as maiores concentrações de
carbono orgânico retido ocupam áreas onde as fácies correspondem a lama, areia
fina com lama e areia fina com areia muito fina com lama e as menores
concentrações de carbono orgânico retido ocupam áreas com fácies de areia fina e
areia fina com areia muito fina. Através do software IDRISI 32 RELEASE TWO foi
realizada uma regressão linear simples entre as duas imagens cujo, coeficiente de
correlação foi de r= 0,88 (Figura 80).
Mapa de fácies sedimentares Mapa de concentração de carbono orgânico
(g/mm/m
2
)
FIGURA 80: COMPARAÇÃO ENTRE MAPA DE SUPERFÍCIE DE FUNDO DA LAGOA DO
ARAÇÁ E DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DO CARBONO ORGÂNICO RETIDO NA
SUPERFÍCIE DE FUNDO NA LAGOA DO ARAÇÁ (g.mm
-1
.m
-2
), ESTIMADO A PARTIR
DO MODELO POLINOMIAL AJUSTADO ENTRE TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA E
CARBONO ORGÂNICO RETIDO NA COLUNA DO TESTEMUNHO. COEFICIENTE DE
CORRELAÇÃO R= 0,88
Turcq et al. (2004) analisando a retenção de carbono orgânico na região de
inundação do Lago Curai no baixo Amazonas encontraram taxas de retenção de
carbono orgânico de 100 g.m
-2
.ano
-1
em períodos de baixios da planície de
inundação e picos de 250 g.m
-2
.ano
-1
em períodos de cheia da planície de inundação
do referido lago. Os autores usaram apenas um testemunho e sete armadilhas
(traps) espalhadas para estimar o carbono orgânico retido. A taxa de sedimentação
para curtos períodos obtida pelo método do
210
Pb através do testemunho apontou
124
uma variação entre 4,2 e 13,4 mm.ano
-1
. Os resultados dessa pesquisa sugerem
que a planície de inundação da Amazônia se constitui num grande sumidouro de
carbono orgânico. É importante salientar que os autores trabalharam com taxas de
sedimentação recentes que geram resultados de taxas de retenção de carbono
orgânico muito elevadas, onde a perda por decomposição é de escala menor.
Wan et al. (2003) realizaram estudos referentes ao perfil de testemunhos no
lago Erhai, situado em baixa latitude e alta altitude no Sudoeste da China. Os
autores obtiveram três estágios com características distintas do carbono orgânico:
deposição – decomposição – acumulação. Os resultados obtidos entre deposição e
acumulação para o carbono orgânico são de 12,7 e 7,2 g. m
-2
.ano
-1
respectivamente.
As taxas de sedimentação para os testemunhos tiveram uma variação entre 0,4 e
1,35 mm. ano
-1
.
Segundo Einsele et al. (2001) as taxas de retenção de carbono orgânico em
lagos e lagoas podem ser analisadas sob o ponto de vista de lagos abertos e
fechados. Os corpos de água abertos podem reter taxas mais elevadas de carbono
orgânico, por influencia de três fatores determinantes: A bacia de drenagem
adjacente, os tributários que deságuam no lago, e as taxas de sedimentação mais
elevadas no corpo de água.
A Tabela 8 a seguir apresenta a comparação entre diferentes taxas de
retenção de carbono orgânico retido em lagos fechados:
125
TABELA 8: CARBONO ORGÂNICO RETIDO EM LAGOS FECHADOS
Nome C retidos g.m.
-2
ano-
1
TX – 1 ano
-1
Superfície Km
-2
Qinghai Ásia 1,2 34.000 4.340
Turkana AFRICA 2,3 300.000 7.560
Van EUROPA 1,0 18.000 3.574
SaltLakeAm. Norte 1,0 17.000 4.360
Chad AFRICA 1,0 210 21.000
Fonte: Modificada de EINSELE et al., 2001.
A Tabela 9 a seguir apresenta a comparação entre diferentes taxas de
retenção de carbono orgânico retido em lagos abertos:
TABELA 9: CARBONO ORGÂNICO RETIDO EM LAGOS ABERTOS
Nome C retidos g.m.
-2
ano-
1
TX – 1 ano
-1
Superfície Km
-2
Araçá Am. SUL 0,63 13 20
Tanganika Ásia 1,4 360.000 33.000
Victoria AFRICA 4,0 1.100.000 69.490
Malawi AFRICA 5,0 380.000 23.000
Titicaca Am. SUL 4,0 210.000 9.000
Baikal Ásia 0,1 63.000 31.468
Curai Am. SUL 100 – 250 480.000 1340 - 2.000
Erhai Ásia 7,2 12.000 250
Fonte: Modificada de EINSELE et al., 2001.
Comparando-se os resultados apresentados nas Tabelas 8 e 9 de carbono
orgânico retido entre os lagos abertos e fechados, observa-se que os lagos abertos
apresentam taxas mais elevadas que os lagos fechados. Os extremos das taxas de
126
retenção de carbono orgânico para lagos abertos são relativos ao lago Baikal com
uma taxa de 0,1 g.m
-2
.ano
-1
e para o lago Grande Curai que apresenta uma taxa de
retenção de carbono orgânico variando entre 100 a 250 g.m
-2
.ano
-1
,
conforme o nível
de elevação do referido lago.
Segundo Einsele et al. (2001) lagos abertos com grandes redes de drenagem
possuem altas taxas de retenção de carbono orgânico, devido ao fato da rápida
acumulação de sedimentos provenientes dos tributários que nele deságuam
carreando a matéria orgânica da superfície de entorno. A produção e preservação da
matéria orgânica são controladas por fatores sazonais, suplementos de nutrientes,
sendo esta a principal diferença entre corpos de água abertos e fechados.
Nos lagos fechados as taxas de retenção de carbono orgânico apresentadas
na Tabela 8, também se mostram superiores a encontrada na Lagoa do Araçá,
porém com valores mais próximos ao encontrado na região ora estudada.
Comparando-se os resultados encontrados na presente pesquisa que giram
em torno de 0,63 g.m
-2
.ano
-1
de carbono orgânico retido na Lagoa do Araçá, com o
Lago Curai em períodos de baixio, este é 160 vezes maior que os encontrados na
área de estudo em foco. A provável causa das altíssimas taxas de retenção de
carbono orgânico no Lago Curai em relação à lagoa do Araçá deva ser a alta
produtividade primária autóctone do lago, associada a produção de serrapilheira da
região de entorno, com um potencial de matéria orgânica alóctone muito mais
significativa.
Já o lago Baikal provavelmente possui uma baixa taxa de retenção de
carbono orgânico 0,1 g.m
-2
.ano
-1
, por ser um corpo de água oligotrófico. É um corpo
de água muito profundo e seus poucos nutrientes se precipitam ao fundo onde não
encontram luminosidade suficiente para a produção de algas, possuindo por isso
uma baixa produtividade primária.
Segundo Kelts (1988) a quantidade de matéria orgânica preservada num
sistema lagunar é o resultado do balanço entre a biomassa autóctone e ou trazida
127
de sua área de drenagem (alóctone) e a quantidade de biomassa alterada na coluna
de água e nos sedimentos. O tipo de matéria orgânica preservada nos depósitos
lacustres é controlado por fatores como o clima, tamanho e profundidade do corpo
de água, sua batimetria e sua área de drenagem.
Conforme Meyers & Ishiwatari (1993) a matéria orgânica pode variar desde
completamente autóctone até quase totalmente alóctone. A principal fonte de
matéria orgânica autóctone nos lagos e lagoas são organismos primários,
principalmente algas. A produtividade primária é condicionada por fatores como
luminosidade, temperatura, e disponibilidade de nutrientes, especialmente fósforo e
nitrogênio.
Os fatores de luminosidade e temperatura são críticos, como pode ser
evidenciado em lagos de regiões tropicais com níveis de produtividade mais altos
quando comparados aos de regiões de climas mais frios. O tempo de exposição da
biomassa ao longo a coluna de água e na interface água – sedimento também afeta
o grau de preservação da matéria orgânica. O período de locomoção da biomassa
entre a superfície e o fundo do corpo de água está ligado à profundidade do mesmo,
e a permanência na interface água – sedimento está relacionado à taxa de
sedimentação, Wetzel (1983).
Segundo Oliveira (1983) a Lagoa do Araçá pode ser considerada distrófica,
isso é, possui nutrientes, mas a associação de uma alta turbidez e pouca penetração
de luz em seu corpo de água vêm a inibir sua produtividade primária e
conseqüentemente seu carbono orgânico autóctone. Também o carbono orgânico
proveniente da matéria orgânica de origem alóctone da Lagoa do Araçá, região
adjacente da lagoa é inexpressivo se comparado ao carbono orgânico de origem
alóctone da região do baixo Amazonas. Somado a isso seus tributários se
encontram em fase senil, transportando pouca quantidade de sedimentos para o
interior da lagoa, uma das conseqüências da baixa taxa de sedimentação média de
0,0876 mm.ano
-1
e insignificante quantidade de matéria orgânica alóctone
transportada.
128
Como mencionado anteriormente, já foram liberadas desde a revolução
industrial cerca de 270 bilhões de toneladas de gases na atmosfera destacando-se o
CO
2
. Hoje esses mais variados gases formam um manto que por vezes alcança 20
Km de espessura. Esse manto contribui de maneira significativa para que o calor do
Sol irradiado pela Terra não se disperse de maneira apropriada, configurando o que
se denomina de efeito estufa (PROTOCOLO DE KIOTO, 1997).
A presente pesquisa demonstra que lagos, lagoas e outros corpos de água
têm um papel importante na contribuição de retenção de carbono orgânico,
mostrando-se de grande importância em seu ciclo. Evidentemente isso não
compensa as emissões de gases causadas por atividades antrópicas nos dias de
hoje. A biosfera terrestre foi uma rede de escoadouro de carbono orgânico
atmosférico significativa até a revolução industrial. Porém com os desmatamentos
ocorridos, principalmente em regiões tropicais nos últimos dois séculos e o aumento
sucessivo de emissões de gases, o aquecimento global é uma ameaça inerente.
De acordo com Denmann et al. (1996) uma alternativa para o incremento da
taxa de retenção de carbono orgânico seria o suplemento de nutrientes em águas
costeiras visando promover o aumento significativo da produtividade primária e a
conseqüente retenção de carbono orgânico nessas regiões, porém segundo o autor
fica claro que isso por si só não compensaria por completo as emissões de gases
causadas pelas atividades antrópicas nos dias de hoje.
129
6 CONCLUSÕES
O carbono orgânico retido em ambientes lacustres e lagunares está
diretamente relacionado às taxas de sedimentação que originam o pacote
sedimentar, e conseqüentemente relacionados as fácies que compõe o fundo
desses corpos de água.
A morfologia de fundo dos corpos de água lagunares estão relacionados à
circulação hídrica que é controlada pelo regime dos ventos, responsáveis pela
geração de ondas e correntes, principais agentes de transporte e deposição do
material sedimentar.
As técnicas de geoprocessamento empregadas nessa pesquisa se mostraram
satisfatórias na elaboração dos produtos cartográficos gerados.
Segundo os produtos cartográficos batimétricos gerados, pode-se observar
um mergulho gradativo em direção NE – SW, chegando-se a uma profundidade
máxima de 2,39m na porção SW da área da lagoa do Araçá.
Os resultados referentes a intensidade e direção dos ventos indicaram que os
ventos do quadrante Nordeste são mais freqüentes e também mais intensos na área
de estudo no período das amostragens.
A coluna do testemunho retirado na Lagoa do Araçá acusou uma taxa de
sedimentação média de 0,0876 mm.ano
-1
para longos períodos.
O resultado referente à taxa de sedimentação média para Lagoa do Araçá é
relativamente baixa, podendo indicar que a colmatação da região de estudo ocorre
de maneira lenta nos últimos 7420 anos. Considerando-se esta taxa de
sedimentação média calculada e a máxima profundidade da Lagoa do Araçá (2,39
m), pode-se estimar, em condições atuais, 27.000 anos para sua total colmatação.
130
O peso médio do carbono orgânico retido obtido na coluna do testemunho foi
de 0, 6246 g.m
-2
.ano
-1
, para a superfície da lagoa a taxa histórica de retenção de
carbono orgânico estimada é de 12.972,75 Kg.ano
-1
ou 12,9 t.ano
-1
. O peso médio
do carbono orgânico retido em superfície foi estimado em 0,63 g. m
-2
.ano
-1
. Para a
superfície total da lagoa a taxa histórica de retenção de carbono orgânico estimada é
de 13.096,07 Kg.ano
-1
ou 13,09 t.ano
-1
. Os resultados encontrados tanto para o
cálculo realizado com base no peso médio do carbono orgânico retido no
testemunho como para o cálculo realizado com base no peso médio do carbono
orgânico retido em superfície foram coincidentes, indicando a representatividade do
testemunho para a lagoa como um todo.
A Lagoa do Araçá apresenta características de lagoa distrófica, possui alta
turbidez, pouca penetração de luz e baixa produtividade primária. A matéria orgânica
de origem alóctone da Lagoa do Araçá, região adjacente da lagoa pode ser
considerada inexpressiva.
O produto cartográfico referente à variação do peso estimado do carbono
orgânico retido em superfície está altamente correlacionado (R=0,88) ao produto
cartográfico referente ao mapa de fundo da lagoa, uma vez que as maiores
concentrações de carbono orgânico retido ocupam áreas onde as fácies
correspondem a lama, areia fina com lama e areia fina com areia muito fina com
lama e as menores concentrações de carbono orgânico retido ocupam áreas com
fácies de areia fina e areia fina com areia muito fina.
As pesquisas referentes ao carbono orgânico retido não têm apresentado
resultados satisfatórios até o presente momento em ambientes lagunares,
principalmente para o sul do Brasil. A dificuldade dessas pesquisas e a obtenção de
resultados podem ser atribuídas à ressuspensão dos sedimentos de fundo desses
corpos de água devido à baixa profundidade dos mesmos e a complexa mistura do
pacote sedimentar, derivado de atividades terrestres, planctônicas e da ação de
bactérias.
131
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WETZEL, R.G. & LIKENS, G.E. Limnological analysis. New York: Springer-Verlag,
1990.
ANEXOS
ANEXO A – Dados da Lagoa do Araçá
ANEXO B – Dados da Coluna do Testemunho
144
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
L183e Lahm, Regis Alexandre
Estimativa de retenção de carbono orgânico na Lagoa do
Araçá, RS, Brasil, através da taxa de sedimentação média,
morfologia de fundo e padrões de circulação hídrica / Regis
Alexandre Lahm. – Porto Alegre, 2005.
163 f. : il.
Tese (Doutorado) – Instituto de Pesquisas Hidráulicas,
UFRGS, 2005.
Orientação: Prof. Dr. Albano Schwarzbold.
Co-orientador: Prof. Dr. Luiz Emílio Sá Brito Almeida.
1. Araçá, Lagoa do (RS) – Sedimentologia. 2. Carbono. 3.
Sedimentação.
4. Circulação. I. Título. II. Schwarzbold, Albano.
III. Almeida, Luiz Emílio.
CDU 627.157
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