IO - Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica

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Subsídios técnicos para o estabelecimento de um plano de gerenciamento ambiental integrado do processo de dragagem do Porto de Rio Grande - RS
(2005) Granato, Flavia Cristina; Asmus, Milton Lafourcade
O Porto de Rio Grande – RS - está localizado no estuário da Lagoa dos Patos, um ecossistema que se destaca pela sua importância ecológica e sócio-econômica. Em Rio Grande é realizada a dragagem de manutenção, em média a cada 2 (dois) anos, que consiste na retirada do material sedimentar depositado recentemente, com a finalidade de manter a profundidade do canal propiciando a movimentação de embarcações de vários tamanhos (Bray, et al., 1997). As operações de dragagem implicam em geração de impactos ambientais diretos e indiretos, causados pela operação propriamente dita e pela deposição do material dragado. Estes impactos acarretam uma série de efeitos secundários que tendem a afetar outros segmentos sociais e econômicos como, por exemplo, a pesca e o turismo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma análise crítica sobre os dados técnicos levantados durante o monitoramento ambiental da dragagem de manutenção na região estuarina-portuária de Rio Grande, que foi compreendida no período entre junho de 2003 e setembro de 2004, com vistas a gerar subsídios técnicos para a gestão ambiental integrada desta atividade para o Porto de Rio Grande, RS. O período de acompanhamento foi efetuado antes, durante e depois da operação de dragagem que envolveu um total de aproximadamente 2.900.000m3 de sedimento dragado. Para isso foi realizada análise documental e bibliográfica, consulta a legislação pertinente sobre o tema, consulta aos agentes que integraram o monitoramento ambiental da dragagem como a empresa responsável pela obra (Dragaport), demais laboratórios envolvidos nesta operação e assessoria ambiental do Porto (assessor ambiental). Interação direta (vivência) durante todo o processo que compôs o monitoramento ambiental desta atividade, atuando como gerente técnico-administrativa. E posteriormente a compilação e análise crítica das informações geradas para sugerir ações de manejo para esta atividade de dragagem. A partir desta análise criticas dos dados ambientais do monitoramento propomos ações de manejo para serem tomadas previamente a dragagem, durante esta operação e posterior a essa atividade.
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Análise química da degradação dos hidrocarbonetos de óleo diesel no estuário da Lagoa dos Patos – Rio Grande/RS
(2005) Bento, Douglas Mayer; Baisch, Paulo Roberto Martins
As técnicas convencionais de limpeza de áreas contaminadas com petróleo e seus derivados podem ser complementadas com a remediação, pelo uso de dispersantes químicos ou de biossurfactantes. A biorremediação minimiza o impacto de substâncias recalcitrantes no ambiente. O dispersante químico pode promover a biodegradação mais rápida do óleo, mas a sua aplicação deve ser sempre avaliada por profissionais especializados em meio ambiente, já que ela pode ser vista como uma introdução deliberada de um contaminante. O presente trabalho avaliou a influência da utilização de um dispersante químico e de um biossurfactante (produzido pelo fungo Aspergillus fumigattus), em derrame controlado de óleo diesel, ocorrido na primavera/2003 na Ilha dos Cavalos localizada no estuário da Lagoa dos Patos. O ambiente foi monitorado durante seis meses, selecionando-se um local com óleo diesel, outro com óleo diesel e dispersante químico e outro com óleo diesel e biossurfactante. Foram analisados os seguintes parâmetros físico-químicos: granulometria, pH, Eh, COT, nitrogênio e fósforo total do sedimento, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. O tratamento estatístico consistiu na análise de variância (ANOVA) e no teste de Tukey (p< 0,05), para os nutrientes analisados. Os hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos provenientes da degradação do óleo diesel foram determinados por CG-MS. Os resultados mostraram que o uso de técnicas alternativas, principalmente com a introdução de espécies não nativas, deve ser bem estudado antes de ser aplicado, pois na caixa onde houve adição do fungo Aspergillus fumigattus a biota microbiana demorou a se recuperar, e a taxa final de degradação nas três caixas foram muito parecidas.
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Distribuição, mistura e variabilidade das massas de água profundas do Mar de Weddell, Antártica
(2005) Pereira, Rodrigo Kerr Duarte; Mata, Mauricio Magalhães
A complexa interação que ocorre entre os processos oceânicos e atmosféricos no oceano Austral afeta a circulação oceânica global em diferentes camadas. O Mar de Weddell (MW) possui reconhecida importância na formação da Água de Fundo Antártica, responsável pela renovação das águas profundas e de fundo do oceano global. Conseqüentemente, o entendimento dos mecanismos físicos que controlam a formação, distribuição e variabilidade destas águas e de suas precursoras, é fundamental para a compreensão do sistema oceânico e climático da Terra. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo geral à aplicação do método de separação de massas de água, conhecido como Optimum Multiparameter Analysis (OMP), em dados históricos da região profunda do MW. Para tal, foram consideradas as seguintes massas de água: Água Profunda Cálida (WDW), Água Profunda do Mar de Weddell (WSDW) e Água de Fundo do Mar de Weddell (WSBW). Os resultados apresentam um padrão de distribuição das massas de água a partir de sua caracterização quantitativa e de acordo com o que é sugerido pela literatura científica. A WDW e a WSDW estiveram presentes acima dos 1500m e entre 1500-3500m, respectivamente. A WSBW, forma mais densa encontrada na região, ocupou as camadas de fundo da bacia oceânica abaixo de 4000m. Entretanto, pode-se verificar uma forte variação interanual em termos de concentração, onde se destacam anos de máxima (mínima) contribuição da WSDW (WSBW) e vice-versa. Devido à série de repetição temporal dos dados analisados, determinaram-se anomalias de distribuição das respectivas massas de água. Estas foram correlacionadas com modos de variabilidade oceânica e atmosférica atuantes na região (e.g. Modo Anular do Hemisfério Sul – SAM), com o intuito de identificar possíveis forçantes da variabilidade temporal entre as diferentes massas de água. Muitas evidências apontam para uma correlação entre gradientes do índice SAM e as anomalias de distribuição da WSBW, indicando escalas de variação interanual e decadal.
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Variabilidade da orla oceânica do Rio Grande do Sul e suas implicações na elaboração de planos de contingência: aspectos morfodinâmicos, sedimentológicos e geomorfológicos
(2005) Pereira, Pedro de Souza; Calliari, Lauro Júlio
Embora a primeira vista, a orla oceânica do Rio Grande do Sul pareça homogênea, mudanças relacionadas a herança geológica atuando em conjunto com os mutáveis processos hidrodinâmicos induzem a diferenciação praial ao longo desse sistema. Tais mudanças tornam essa área altamente interessante para estudos de geomorfologia costeira e processos sedimentares aplicados a problemas ambientais. O propósito do presente estudo é detalhar a morfodinâmica dos diferentes sistemas praiais previamente identificados, agregando a permeabilidade e variáveis geomorfológicas na análise da vulnerabilidade costeira frente a eventuais derrames de óleo. A partir dos parâmetros morfométricos de 32 perfis de praias, foi aplicada uma análise de componentes principais (PCA) para extração dos autovetores que controlam a variação dos dados, usando esses vetores como matriz de dados para o escalonamento multidimensional (MDS). Os dados de permeabilidade utilizados foram medidos através de ensaios com permeâmetros em duas porções do prisma praial e o coeficiente de permeabilidade medido para cada ponto. A vulnerabilidade foi determinada através do uso de ferramentas de geoprocessamento, integrando variáveis geomorfológicas com áreas urbanizadas. A partir da PCA foi verificada que 81% da variabilidade dos dados estava relacionada aos primeiros 4 autovetores. Utilizando a MDS foram encontrados cinco grupos, um com tendências dissipativas, outro intermediário com tendências reflectivas e três intermediários, cada um refletindo características morfodinâmicas distintas. A integração das variáveis geomorfológicas indicou como áreas mais e menos vulneráveis a eventuais derrames de óleo, respectivamente, as da região dos Concheiros e as praias adjacente a desembocadura da Lagoa dos Patos. A integração desses resultados com as áreas urbanas mudou esse panorama inicial, conferindo ao litoral norte a maior vulnerabilidade. A partir dos dados aqui discutidos sugere-se uma divisão da costa gaúcha em oito setores morfodinâmicos, sendo as praias intermediárias classificadas em três grupos de acordo com a mobilidade. Os mapas de vulnerabilidade gerados podem ser interpretados como mapas de prioridades de medidas emergenciais em caso de eventuais derrames de óleo tornando-se ferramentas fundamentais na elaboração e execução de planos de contingências.
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Avaliação in situ da especiação de metais no estuário da Lagoa dos Patos utilizando o sistema DGT
(2005) Andrade, Carlos Francisco Ferreira de; Wallner-Kersanach, Mônica
A cidade de Rio Grande, localizada às margens do estuário da Lagoa dos Patos, possui uma intensa atividade portuária e industrial, fatores que promoveram nas últimas décadas, alterações significativas nas paisagens e na degradação dos recursos hídricos, incluindo a contaminação por nutrientes e por metais. Por ser um estuário semi-fechado, possui uma alta taxa hidrodinâmica, condicionada principalmente pela força e direção dos ventos. Os ciclos biogeoquímicos naturais dos metais na coluna dágua, podem ser alterados devido ao lançamento de metais oriundos das atividades humanas. Alterações na fração dos metais podem ocasionar uma maior biodisponibilidade destes elementos para os organismos. A determinação das espécies de metais biodisponíveis (lábil) por técnicas instrumentais ou analíticas, possuem implicações quanto à obtenção da concentração representativa do meio, por estar sujeita a erros de amostragem e preparo das amostras. Com o desenvolvimento da técnica de gradiente difusivo de membranas (DGT), obtem-se a concentração da fração lábil in situ em distintos ambientes sob diversas condições de pH, temperatura e salinidade. O presente trabalho tem como objetivo avaliar e aplicar a técnica DGT, para o monitoramento e detecção da concentração de elementos traço em distintos locais da área estuarina da Lagoa dos Patos. Para avaliar a aplicabilidade da técnica para o estuário, foram considerados dois períodos de exposição do sistema DGT em três locais: um com pouca influência (Ilha dos Marinheiros - IM) e dois com maior influencia dos despejos industriais e urbanos (Capitania dos Portos - CP e Museu Oceanográfico - MO). Para o primeiro período de exposição (2, 6 e 10 dias) das unidades de DGT foram analisados Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn em DGT e água nos locais IM e CP. Para o segundo período de exposição (2, 4, 6 e 8 horas) DGT e água foram analisados para Cd, Cu, Pb e Zn no local MO em duas amostragens, uma com salinidade intermediária (MO1) e a outra com salinidade alta (MO2). Para ambos períodos de exposições, amostras de água analisadas para a fração lábil de metais com resina Chelex 100, demonstraram concentrações distintas em comparação ao DGT, evidenciando a diferença entre os dois métodos. Os resultados no DGT para o primeiro período de exposição (IM e CP) mostraram um decréscimo nas concentrações de todos os elementos, com o aumento do tempo de exposição. Isto provavelmente tenha ocorrido devido à baixa concentração de metais lábeis na água e/ou possível presença de biofilm nas unidades de DGT. Não foram reveladas concentrações significativas de Cu, Pb, Ni e Zn nos locais IM e CP. Para o segundo período de exposição, as concentrações de metais foram mais elevadas para Cd, Cu e Pb em alta salinidade (MO2), além de ter indicado aporte para este elementos no meio, quando comparado com outros estuários. Em conseqüência das variabilidades do estuário, conclui-se que uma resposta mais representativa para o sistema DGT, seria mantê-lo num período fixo de 8 a 48 horas em exposição no ambiente.
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Subsídios para o planejamento do balneário do Mar Grosso, São José do Norte, RS: avaliação de aspectos geomorfológicos e morfodinâmicos com auxílio de geotecnologias
(2005) Oliveira, Allan de Oliveira de; Calliari, Lauro Júlio
A costa oceânica do Rio Grande do Sul é dividida em três setores: norte, central e sul. O município de São José do Norte, o qual faz parte da costa central, possui um pequeno balneário com reduzida urbanização, o Mar Grosso. Entretanto algumas alterações ambientais são detectadas como a construção de residências e a deposição de resíduos sólidos urbanos sobre as dunas frontais. Para que estes problemas não se tornem uma barreira para a expansão do Mar Grosso, faz-se necessário um planejamento corretivo e preventivo, a fim de criar condições para um desenvolvimento sustentável. Neste enfoque, foi realizado um estudo sobre os aspectos morfológicos do sistema praia-duna ao longo de 11 km da costa de São José do Norte, através de perfis praias mensais durante um ano. Utilizando-se técnicas específicas de SIG foram selecionadas áreas aptas à instalação de um aterro sanitário no município devido à deposição irregular de lixo sobre as dunas e foram analisadas as atratividades e restrições quanto à expansão do Mar Grosso. Os resultados obtidos através de perfis praias mensais mostraram que variações volumétricas e morfológicas aumentam à medida que ocorre uma aproximação do molhe leste como uma função de concentração de energia de ondas e a padrões de circulação associados ao molhe, que induzem uma concentração de sedimentos mais grosseiros na praia. A variação das dunas foi mínima, somente na primavera e verão quando os ventos favoráveis ao transporte de areia são mais freqüentes e intensos, é que foram observadas variações significativas. A análise em SIG mostrou que existem três locais aptos a instalação de um aterro sanitário, que totalizam 1.405 hectares, sendo áreas com baixa vulnerabilidade relativa e de criticidade de gestão, afastadas da orla marítima. A utilização de sistemas de apoio à tomada de decisão em SIG mostrou ser uma ferramenta importante a fim de gerar um mapa com maior e menor atratividade a expansão do balneário do Mar Grosso. Critérios como proximidade da linha de costa oceânica e da sede do balneário foram os principais fatores utilizados como atrativos para o desenvolvimento do Mar Grosso. A integração deste estudo permitiu a elaboração de um mapa com as áreas de maior atratividade para expansão do balneário, as áreas protegidas por algum dispositivo legal, além das áreas de interesse para o zoneamento do complexo portuário em São José do Norte, uma nova perspectiva que surge no município.
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Formas de enxofre na coluna d'água e sedimentar numa enseada rasa do estuário da Lagoa dos Patos
(2005) Cabrera, Liziara da Costa; Niencheski, Luis Felipe Hax
Nos estuários o enxofre encontra-se principalmente nas formas de sulfatos e sulfetos. O sulfato não é tóxico, mas o sulfeto tem alta toxicidade e causa um odor desagradável no ambiente. Além disso, o sulfeto influencia as concentrações e as formas de vários compostos e elementos químicos importantes para o equilíbrio, qualidade e produtividade dos ambientes estuarinos. No entanto, no estuário da Lagoa dos Patos, até o momento, o enxofre e suas diferentes formas químicas não foram estudados. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foram determinar as principais formas químicas de enxofre e, estabelecer suas relações com os outros parâmetros hidroquímicos de importância ambiental. A área escolhida para estudar este ciclo foi uma enseada rasa do estuário, o Saco da Mangueira, a qual possui na suas margens a presença de importantes emissões antrópicas de enxofre. Com o propósito de verificar a influência destas emissões foram analisados quatro pontos de amostragem, sendo três destes sujeitos a aportes antrópicos e, um outro mais afastado da área urbana e industrial, o qual foi o local controle. Durante 2003, foram realizadas quatro coletas de água (superfície e fundo) e testemunhos sedimentares em cada um desses locais. A maior contaminação por enxofre foi nas adjacências dos lançamentos de esgoto doméstico e das emissões da refinaria de petróleo, respectivamente. Também se verificou a existência de uma significativa fonte natural de enxofre nesta enseada, que é a região de marisma. A comparação entre os dois compartimentos (sedimento e coluna d’água) permitiu indicar que a contaminação está mais acentuada no sedimento, indicando um comportamento similar aos nutrientes (nitrogênio amoniacal e fosfato). As concentrações de sulfato lançadas pelos efluentes, mesmo que dentro do limite estabelecido pela legislação, deve ser evitado, pois este íon se reduz a sulfeto, principalmente na coluna sedimentar, neste caso normalmente redutora. Assim, a presença de sulfeto pode estar causando sérios riscos à biodiversidade, podendo, comprometer até mesmo os recursos pesqueiros da região.
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Avaliação dos aportes de hidrocarbonetos à Lagoa dos Patos (RS - Brasil)
(2005) Barbosa, Clarissa Del Rosso; Fillmann, Gilberto
Levels and sources of hydrocarbons to Patos Lagoon and nearshore area were assessed analyzing 28 sediment and 3 mussel(Perna perna) samples. The sediments presented total hydrocarbon levels between 0.12 and 51.6 μg g-1 dry weight (dry wt) (n=18); total aliphatic hydrocarbons betw een 0.12 and 130.0 μg g-1 dry wt (n=28) and Σn-C 14-C35 between 0.01 and 15.0 μg g -1 dry wt (n=28). In general, these levels were lower than those found in other locations considered as heavily polluted. Most samples, in special those distant from the sources, presented a biogenic profile, characteristic from higher plant waxes and, in a less extent, from algae. Sediments with higher aliphatic hydrocarbons values and petrogenic profiles were associated to in puts from industrial and domestic effluents and shipping activities associated to the cities of Rio Grande and Porto Alegre and to the run off of the Lagoons drainage bas in. Petroleum biomarkers (terpanes and steranes) and linear alkyl-benzenes (LABs) analyzed in eight samples from the surrounding of Rio Grande city confirmed hydrocarbons contamination from oil usage (recent and weathered) and domestic efluents in the stations located in the main municipal sewage discharge, refinery and dry docking. The highest PAH levels (Σ24 PAHs) (41-11792 ng g-1 dry wt), which were st udied only in the area adjacent Rio Grande city, were in the same range as those found in other areas considered moderately to heavily contaminated. A petrogenic an d pyrolitic PAHs mixture is present in most of the samples, occasionally with a petrogenic predomination and usually with both petrogenic and pyrolitic signatures. In the sediments, PAHs with high molecular weight (from 4 to 6 rings) predominated, while in the Perna perna mussels PAHs with 2 to 3 rings and its alkyl homologues predominated; indicating low to moderately petrogenicinputs. The comparasion with the International Mussel Watch (1992) results indicated that PAH contamination have not increased in the studied area.
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Contaminação dos aterros urbanos por metais pesados no município de Rio Grande-RS
(2005) Conceição, Cristian Oliveira da; Mirlean, Nicolai
Devido ao aterramento de partes rasas do estuário da laguna dos Patos com sedimentos e resíduos urbanos o território da cidade de Rio Grande foi aumentado para as atuais dimensões. A cidade durante seu desenvolvimento apresentou diferentes períodos de atividades econômicas. Cada um deles contribuiu de forma diferenciada e com carga própria de contaminantes para o ambiente urbano, ficando refletido nos níveis de contaminação dos aterros por metais pesados a partir do século XVIII. O presente estudo teve como principal objetivo avaliar a contaminação dos aterros urbanos por metais pesados, nas principais áreas costeiras aterradas no município de Rio Grande, bem como avaliar o impacto por estes metais durante a existência da cidade. Destacam-se três grupos de aterros de acordo com seu material de origem: entulhos e resíduos, material de dragagem e solos remobilizados. Oito aterros foram amostrados através de perfurações manuais da superfície do aterro até o primeiro aqüífero. Simultaneamente foram recolhidas amostras de vegetação. Para avaliação do background local, amostras de solos e plantas da estação ecológica do Taim foram recolhidas. Os metais cádmio. chumbo. cobre. cromo. ferro, manganês, mercúrio, níquel e zinco foram analisados pelo método de espectrofotometria de absorção atômica (EAA) em regime de chama, atomização eIetrotermica e .vapor frio". Observa-se que a maioria dos metais pesados encontrados nos aterros apresentaram concentrações médias acima dos níveis de background. Os aterros que demonstraram os níveis mais elevados de metais pesados se comparados ao background foram: o aterro 02, feito com entulhos no ano de 1963 (cádmio 0,6 mg kg-1- chumbo 1497.6 mg kg-1 cobre 801.2 mg kg-1,cromo 279.5 mg kg-1 – zinco 2978,2 mg kg-1), aterro 04 construído com material de dragagem em 1936 (níquel 72,4 mg kg-1), e o aterro 08 construído com solos remobilizados, entulhos e resíduos em 1737 (manganês 865,9 mg kg-1 e mercúrio 7.59 mg kg-1). Os grupos de aterros se diferenciam pelo grau de concentração dos metais pesados contaminantes. Observou-se que os aterros de épocas diferentes são caracterizados por distintas associações de metais pesados. Os aterros mais antigos dos séculos XVIII (aterro 08) e XIX (aterro 06) mostraram níveis elevados de chumbo e mercúrio. Os demais aterros do século XX mostram as maiores concentrações de cádmio, cobre, cromo, ferro, manganês, níquel e zinco. Constatou-se que as gramíneas dos aterros em geral refletem o grau de concentração de metais do material dos aterros e apresentam a seguinte ordem: Fe>Mn>Zn>Cu>Cr>Pb>Cd>Hg. No estudo de acumulação de metais em diferentes partes da planta realizado nas ciperáceas foram encontradas as maiores concentrações de metais nas raízes quando comparadas com folhas e sementes.
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Uso da espécie Callinectes sapidus na avaliação da contaminação da fração biodisponível de hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs)
(2005) Barbosa, Luiz Henrique Capotorto; Fillmann, Gilberto
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are one of the most important contaminants of the coastal and marine environments. Biological monitoring can provide information about the bioavailable fraction and possible deleterious effects of PAHs on the marine biota. Thus, urine samples of blue crabs (Callinectes sapidus (Decapoda, Brachyura)) exposed to pyrene concentrations ranging from 0 to 200 µg.L-1 were taken and analyzed by UV-fluorescence spectrophotometry. Time- and dose-response experiments demonstrate that urinary levels of pyrene metabolites (expressed as 1-OH pyrene) reached a maximum after 24h. Urinary levels confirmed their metabolic capabilities and proved to be dose-dependent (R² >0, 9). Even after 10 days, the levels of metabolites in exposed crabs were still significantly higher than in control organisms. These data pointed the potential of urine analyses by UV-fluorescence to measure exposure of crustaceans to PAHs.
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Padrões de variabilidade temporal nas forçantes da circulação e seus efeitos na dinâmica da Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul, Brasil
(2005) Marques, Wiliam Correa; Möller Junior, Osmar Olinto
O estudo de séries temporais de descarga fluvial, ventos, níveis de água e salinidade na Lagoa dos Patos, com a utilização de métodos estatísticos mostram que as variáveis estão sujeitas a ciclos anuais, interanuais e interdecadais. O padrão de variabilidade interanual é observado na descarga, níveis e salinidade. Este ciclo pode ser associado a anomalias de precipitação causadas por eventos de El Niño Oscilação Sul. A descarga fluvial mostra ainda um ciclo com escala de tempo quase-decadal. Este ciclo já foi encontrado por Robertson e Mechoso (1997) para os rios Paraguai e Paraná sendo associados a baixas temperaturas superficiais no Oceano Atlântico Norte. Os ventos mostram um ciclo com escala temporal interdecadal. Simonato et al. (2005) encontraram o mesmo ciclo sobre a região e o associaram a alterações na temperatura superficial no oceano Atlântico Sul em médias e altas latitudes. Em escalas de tempo maiores que 150 dias, a descarga fluvial mostra forte influência na variância dos níveis de água e salinidade. A taxa crescente de 4,62 m³s-1ano-1 com relação ao ano de 1940 é consistente com as encontradas para os rios Uruguai, Negro, Paraná e Paraguai por Genta et al. (1997). Os autores sugerem que uma importante componente do aumento da descarga ao longo do tempo seja relacionada a variabilidade climática em larga escala espacial e baixa freqüência. Os desníveis calculados entre Itapoã e São Lourenço representam 76% da variância das observações em escalas de tempo de passagem de frentes meteorológicas. Em escalas de tempo sazonais, o resultado calculado representa 70% da variância das observações. A salinidade decresce exponencialmente com o aumento da descarga fluvial. Descargas fluviais abaixo da média facilitam a introdução de águas costeiras quando da ocorrência de ventos de quadrante sul. O resultado do modelo empírico representa 29% da variância das observações reproduzindo principalmente o ciclo anual.
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Sedimentologia e suas implicações na morfodinâmica das praias adjacentes às desembocaduras lagunares e fluviais da costa do Rio Grande do Sul
(2005) Figueiredo, Salette Amaral de; Calliari, Lauro Júlio
A costa do Rio Grande do Sul é caracterizada por uma barreira arenosa dominada por ondas apresentando quatro desembocaduras permanentes fixadas ao longo de 640 Km de praia. As áreas adjacentes a estas representam excelentes locais para se verificar a influência dos corpos de água associados na sedimentologia, morfodinâmica atuais das praias adjacentes, além de possibilitar a avaliação das alterações em função das obras introduzidas. O presente trabalho visa detalhar as características sedimentológicas das praias adjacentes as principais desembocaduras da costa do RS, verificando se estes corpos de água contribuem com sedimentos e como influenciam o comportamento morfodinâmico. As praias adjacentes ao Rio Mampituba e à Laguna de Tramandaí apresentaram uma distribuição de tamanho de grão bastante homogênea ao longo da costa, não sendo observada nenhuma tendência regional expressiva, e a diferenciação entre os subambiente praiais foi clara. O padrão de distribuição textural verificado nestas praias fornecem indícios de que o Rio e a Laguna não contribuem com sedimentos para o sistema costeiro. Nas praias adjacentes à Laguna dos Patos, a distribuição apresenta um padrão heterogêneo caracterizado por tendências regionais influenciadas pelos percentuais muito elevados da classe textural areia muito fina nos sedimentos e pelos padrões de circulação próximo da estrutura. O padrão identificado fornece indícios de que a Laguna é fonte natural de sedimentos para a plataforma interna e praias contíguas, podendo ser amplificada por atividades portuárias. A associação da distribuição espacial de areia muito fina alcançando maiores distâncias para o norte até km 23, enquanto que para o sul somente até km 16, e a seu aumento junto ao molhe leste, reforçam a observação de outros pesquisadores de que a deriva litorânea nesse setor costeiro é mais efetiva para NE. A contribuição é única em toda costa do RS e se deve à magnitude da bacia de drenagem e a alta vazão lagunar. Alterações nos padrões sedimentológicos ao longo da costa, entre os subambiente praiais e alterações no comportamento morfodinâmico das praias adjacentes à laguna dos Patos foram verificados em função da fonte de sedimentos e da magnitude da estrutura. A distribuição granulométrica entre as isóbatas de 14 e 25 metros avaliada através da análise fatorial modo-Q, próximo à desembocadura da Laguna dos Patos, indica a existência de sedimentos marcadamente distintos, os quais representam a média temporal dos processos sedimentológicos e corroboram a proveniência da areia muito fina para os sistemas praiais próximos. Três fatores explicam 92,42% da variância total e fornecem uma descrição adequada da variação espacial da granulometria em função do aporte de sedimentos. O fator I (areia muito fina) explica 63,43% da variância e se encontra amplamente distribuído na área. A dominância do fator I no local indica que os sedimentos provém da Laguna dos Patos. Os sedimentos das praias adjacentes ao Arroio Chuí, na divisa Uruguaia, apresentam um padrão heterogêneo localizado a 10 Km ao norte da desembocadura. A contribuição atual proveniente deste arroio é inexpressiva e a definição dos subambiente praiais não foi clara. A associação entre os parâmetros morfométricos e as características de tamanho de grão indicaram que o aumento no índice de mobilidade da praia estava relacionado à presença de areia média em maiores percentuais que os de areia muito fina. Fornecendo indicações de que o estágio morfodinâmico é fortemente influenciado pela presença de areia média. Mudanças nos padrões sedimentológicos transversais esperados, devido ao trapeamento de areia junto de estruturas maiores são notórios.
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Construção do sistema de informações geográficas da margem esquerda do canal do Rio Grande / SJN (SIG-MECR/SJN) com base em imagens digitais de pequeno formato
(2005) Noguez, Cristiane Teixeira; Hartmann, Carlos
Este estudo apresenta um mapeamento detalhado do uso do solo da margem esquerda do Canal do Rio Grande, no município de São José do Norte, realizado através da fotointerpretação de imagens digitais, 35 mm, no modo visível, adquiridas com o sensor aerotransportado ADAR 1000 e de verificações de campo. As imagens foram inseridas no programa MegaGIS, criando um Sistema de Informações Geográficas (SIGs), denominado SIG-MECRG/SJN. A alta resolução das fotografias aéreas (0,5m por pixel) permitiu a visualização e identificação dos diferentes alvos. Através do uso de produtos de sensoriamento remoto e do uso das tecnologias de geoprocessamento, é possível mapear e identificar as feições observadas. O uso das fotografias aéreas é adequado para o mapeamento de áreas urbanas, devido à sua alta resolução espacial. Além das informações digitais, foram obtidas informações sobre as residências da área através de entrevistas com os moradores. Para a elaboração do SIG, foram utilizados programas para georreferenciar, exportar e manipular as fotografias aéreas. O emprego destas fotografias foi satisfatório para o reconhecimento e identificação das feições estudadas. As principais feições mapeadas na área de estudo foram as residências, a linha de costa, a hidrografia, as marismas, as dunas e as modificações antrópicas. Todas as informações inseridas no SIG, podem ser consultadas de acordo com o interesse do pesquisador. Estas consultas podem ser disponibilizadas na forma de gráficos para a visualização dos dados.
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Caracterização geoquímica das precipitações atmosféricas do municipio de Rio Grande, RS
(2005) Sá, Susane Silva de; Baisch, Paulo Roberto Martins
Estudos precedentes reportam que a cidade do Rio Grande sofre impactos causados principalmente pelas indústrias de fertilizantes. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o comportamento geoquímico de cátions e ânions nas precipitações atmosféricas no município, com vistas a identificar o nível de contaminação antrópica. Foram instalados nove coletores de precipitação total (bulk) instalados na região industrial, urbana e rural do município; e um coletor de precipitação úmida (automático) na estação do Campus Carreiros-FURG. Foram coletadas chuvas no período de junho de 2004 a fevereiro de 2005. Foram analisados os ânions nitrato (NO 3-), fosfato (PO4 3-), sulfato (SO4 2-), cloreto (Cl-), e fluoreto (F-); e os cátions: amônio (NH4 +), sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+), por cromatografia iônica líquida. Determinou-se também o volume total, pH, Eh, condutividade e alcalinidade. Segundo o critério de balanço iônico foram aceitas 93 amostras de precipitação total e 5 amostras de precipitação úmida. Os íons que apresentaram as concentrações médias mais elevadas foram o Cl-, seguido do Na+, NH4+, Ca2+ e F-. As interpretações dos resultados através de estatísticas multivariadas permitiram classificar os íons em três grupos: o primeiro predominantemente antrópico (NH4+, PO4 3-, SO4 2-, Ca2+, F-, K+ e NO 3-); o segundo, com pouca influência antrópica (Mg2+); e o terceiro com muito pouca/nenhuma influência antrópica (Cl- e Na+), evidenciando uma origem marinha. As proporções da razão natural e antrópica mostram que os íons NH4 +, PO4 3-, Ca2+, F-, e NO3- são essencialmente de origem antrópica; o SO4 2- e K+ são dominantemente antrópicos; o Mg2+ tem pouca influência antrópica; e o Cl- não possui influência antrópica. Conclui-se que o parque industrial é a principal fonte de íons contaminantes para a atmosfera local, principalmente as fábricas de fertilizantes.
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Uso de esteróides na avaliação de aportes antrópicos e naturais da matéria orgânica no complexo estuarino de Paranaguá
(2006) Braun, Juliana Aguilar Fuhrmann; Fillmann, Gilberto
As regiões costeira do Complexo da Baía de Paranaguá têm sofrido um crescente desenvolvimento industrial, comercial e turístico, que acarreta em aportes de origem industrial, rural e urbana. A determinação da contaminação por esgoto urbano é normalmente realizada por indicadores microbiológicos (ex.: coliformes fecais), mas existem indicadores químicos como os esteróides (ex.: coprostanol) que são menos sensíveis a variações ambientais. Visando avaliar a introdução de matéria orgânica de origem antrópica e biogênica, 9 esteróides fecais foram analisados em 39 sedimentos coletados ao longo do Complexo Estuarino de Paranaguá (PR) entre 2003 e 2005. As concentrações de coprostanol variaram entre 0,02 e 2222 ng.g-1, sendo que o eixo leste-oeste foi a mais contaminado por esteróis de origem antrópica. Os esteróis campesterol, estigmasterol e β-sitosterol, normalmente associados ao aporte de matéria orgânica de origem biogênica, foram identificados em todos os sedimentos analisados. β-sitosterol foi o mais abundante entre os marcadores biogênicos, chegando a representar 58% dos esteróides totais. Isso indica que aportes biogênicas (principalmente terrígenas) são importantes fontes de matéria orgânica para o Complexo Estuarino de Paranaguá, principalmente onde não foi encontrada contaminação antropogênica.
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Exportação de águas profundas na região nordeste do mar de Weddell, Antártica: ênfase na variabilidade temporal
(2006) Franco, Bárbara Cristie; Mata, Mauricio Magalhães
O fluxo de águas frias e densas exportado desde o Mar de Weddell para as bacias oceânicas ao norte, desempenha uma função crucial no balanço global de calor. No presente trabalho são estimados os padrões de fluxo geostrófico no noroeste do Mar de Weddell, durante os cruzeiros brasileiros de verão austral DOVETAIL 2000 e 2001, usando o método inverso de caixa aplicado a dados hidrográficos. No intuito de investigar as variações do fluxo profundo, que flui do Mar de Weddell para dentro do Mar de Scotia, dentro de 'caixas' que limitam as principais passagens profundas sobre a Cordilheira Scotia do Sul. Para determinar os transportes de volume geostrófico, em cada 'caixa' a massa, o sal e o calor são conservados, em camadas que não estão em contato com a atmosfera, e que são definidas por superfícies neutras. Através da implementação do modelo inverso e utilização de equações de conservação de anomalia de propriedades pesadas por incertezas estimadas de fluxo, os resultados encontrados foram consistentes com a literatura. Um novo método de extrapolação para os triângulos de fundo é introduzido, e demonstra melhorar a estimativa dos fluxos de propriedades através das seções hidrográficas. Durante o verão de 2000 a Água Profunda do Mar de Weddell (WSDW) transporta 0.01 ± 0.01, 1.15 ± 0.32 e 1.03 ± 0.23 Sv (1Sv = 106 m3.s-1, > 0 em direção ao norte) sobre a Passagens de Philip, das Orcadas e sudoeste da Passagem de Bruce, respectivamente. Após a extrapolação dentro dos triângulos de fundo esses transportes são ajustados para 0.12 ± 0.03, 3.46 ± 1.81 e 1.20 ± 2.15 Sv. Os dados hidrográficos revelam diferentes condições oceanográficas sobre a região da Passagem de Philip nos verões analisados. No verão de 2001 há evidência de meandros de mesoescala, a Água Profunda Cálida (WDW) apresenta maiores temperaturas e salinidades ao longo da coluna de água e a WSDW apresenta, em geral, menores temperaturas. Apesar das diferenças de propriedades observadas entre os dois verões o transporte da WSDW não apresenta variações significativas, transportando 0.012 ± 0.001 Sv ajustados a 0.113 ± 0.002 Sv, com o método de extrapolação. A circulação obtida com a inversão no verão de 2001, sobre a Bacia de Powell, sugere um enfraquecimento do fluxo barotrópico ciclônico na bacia. O enfraquecimento observado pode ser devido a ventos de norte e nordeste, associados a um centro de baixa pressão atmosférica localizado à oeste da Península Antártica.
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Comparação de áreas submetidas a impacto pelo refino de petróleo (RS)
(2006) Pederzolli, Everton Madeira; Baisch, Paulo Roberto Martins
Neste trabalho é apresentado um estudo comparativo entre duas áreas submetidas ao impacto por duas diferentes refinarias do estado do Rio Grande do Sul, a REFAP na região metropolitana de Porto Alegre e a Refinaria Ipiranga na região estuarina da Lagoa dos Patos na cidade do Rio Grande. Para isso foram avaliados parâmetros como granulometria, potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxiredução (Eh), carbono orgânico total (COT), matéria orgânica, salinidade, ânions (fluoreto, cloreto, nitrato, fosfato, sulfato) cátions (sódio, amônio, potássio, cálcio, magnésio), mas principalmente os hidrocarbonetos alifáticos (HAs) e hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs), com a finalidade de diagnosticar o impacto causado pela atividade de refino do petróleo no estado, utilizando para isto índices geoquímicos préestabelecidos, considerando as condicionantes ambientais e regionais. Ao comparar os dois sitios estudados, o da REFAP apresentou maior concentração de HPAs leves, indicando contaminação recente por hidrocarbonetos petrogênicos, embora possa se notar influência de origem pirolítica.em ambos os sítios. Quando comparada a Refinaria Ipiranga em operação e fora de operação observa-se através de todos os parâmetros avaliados, que a contaminação por hidrocarbonetos de petróleo é muito maior no período em que ela está fora de operação, possivelmente devido a processos de limpeza e manutenção de equipamentos. Em relação aos limites estabelecidos pelo CONAMA as águas dos sistemas aquáticos próximo das refinarias não apresentam restrição de qualidade, para os sedimentos foram encontrados limites superiores aos da legislação na área da REFAP e na área da Ipiranga quando esta estava fora de funcionamento. Contudo, mesmo estudando sítios muito próximos às unidades de refino de petróleo, verificou-se que os contaminantes podem estar associados a fontes distintas podendo ser de contribuições antrópicas e naturais.
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Variações espaciais e temporais de nutrientes dissolvidos e metais traço na área portuária da cidade do Rio Grande (estuário Lagoa dos Patos - RS)
(2006) Barbosa, Fabiana Gonçalves; Wallner-Kersanach, Mônica
Os estuários são áreas preferidas para a ocupação e urbanização devido a sua localização e importância sócio-econômica. Este tipo de ambiente é vulnerável ao lançamento de inúmeros compostos orgânicos e inorgânicos através de efluentes domésticos e industriais. O Canal de Acesso ao estuário da Lagoa dos Patos, sofre impactos diretos e indiretos, o que pode levar a uma possível deterioração ambiental. Monitoramentos no canal e suas áreas adjacentes são necessários, para a identificação do estado atual da qualidade ambiental principalmente nas áreas de influências diretas e indiretas das atividades portuárias. O objetivo do presente estudo é avaliar de forma espacial, sazonal e temporal as variações nas concentrações totais de metais traço (cádmio, cobre, chumbo e zinco) e de nutrientes dissolvidos (amônio, nitrato, nitrito e fosfato) em águas superficiais do Canal de Acesso (Canal do Rio Grande) ao estuário da Lagoa dos Patos, particularmente na área portuária da cidade do Rio Grande (Porto Novo, São José do Norte e Super porto). Neste estudo foram utilizados os dados obtidos de 5 relatórios técnicos realizados ao longo do eixo do canal, no período compreendido entre 1988 a 2004. A avaliação das concentrações dos nutrientes dissolvidos e metais traço indicou que ocorrem variações espaciais, sazonais e temporais, dependendo principalmente das condições metereológicas e hidrológicas da região, além das diversas influências antrópicas presentes no estuário da Lagoa dos Patos. De maneira geral, os nutrientes e os metais traço no Canal de Acesso apresentaram concentrações abaixo dos limites recomendados pela FEPAM e CONAMA. As concentrações de metais traço mostraram um decréscimo após o início das operações de dragagem de sedimentos no estuário, indicando a importância deste processo na remoção destes elementos do meio ambiente.
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Aspectos da biogeoquímica do mercúrio em lagos na planície costeira do Rio Grande do Sul
(2006) Kütter, Vinicius Tavares; Mirlean, Nicolai
No ambiente aquático um dos mais perigosos contaminantes é o mercúrio.A contaminação por mercúrio na cadeia trófica em ambientes aquáticos pode ser severa e persistente, uma das principais fontes de contaminação por mercúrio em humanos através da cadeia alimentar são os peixes. Nesse estudo:- Foram mensurados os níveis de mercúrio em três lagos no extremo sul do Brasil e avaliou-se a relação entre mercúrio na precipitação atmosférica total, material particulado no ar, material particulado na água dos lagos, sedimentos, solo e água subterrânea as margens dos lagos, plantas aquáticas, molusco aquático e peixes de áreas próximas às fontes de emissão de mercúrio (áreas: industrial e suburbana) e distante das fontes de mercúrio (área de reserva natural).- Foram mensurados os níveis de mercúrio em vinte e sete espécies de peixes de quatro ambientes (lago fechado, lago aberto, estuário, marinho). Simulou-se o aporte de mercúrio atmosférico para os lagos, através de um experimento. No qual adicionou-se poeira contaminada por mercúrio em tanques contendo: peixe, sedimento e plantas aquáticas. As concentrações de mercúrio no sedimento e nas plantas aquáticas não demonstraram variação entre os lagos. Em molusco, água subterrânea, e material particulado na água dos lagos apresentam diferença muito pequena entre as três áreas estudadas. No entanto, o nível de mercúrio na precipitação atmosférico nesses lagos estudado apresentou aumento com a proximidade da fonte industrial. Mercúrio no tecido de peixe geralmente aumenta ao longo do mesmo gradiente, mas varia com o nível trofico. A concentração de mercúrio em peixe pode estar diretamente relacionada com a concentração de mercúrio na deposição atmosférica nesses lagos fechados. Foram encontradas altas concentrações de mercúrio em peixes do lago fechado na área suburbana, em relação ao lago aberto, estuário e oceano. Em todos os ambientes, as espécies piscívoras apresentaram maior valor de mercúrio no tecido do que as espécies não piscívoras. A simulação do processo de contaminação por mercúrio através do depósito das precipitações atmosféricas na superfície da água em laboratório demonstrou acumulação progressiva de mercúrio nas plantas aquáticas e no sedimento.
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Distribuição de carbono e nitrogênio orgânicos particulados em duas enseadas do estuário da Lagoa dos Patos- RS
(2006) Ribeiro, Ana Renata Louzada; Wallner-Kersanach, Mônica
Em estuários, o carbono e o nitrogênio orgânicos particulados (COP e NOP) estão entre os principais constituintes do material em suspensão (MS). O carbono orgânico pode provir de fontes naturais em muitas áreas costeiras, porém tem-se observado processos de eutrofização originados de intensos aportes antrópicos de COP e NOP. Pesquisas relativas à fração orgânica do MS no estuário da Lagoa dos Patos são escassas para o carbono e nitrogênio. Em função de sua importância o presente trabalho estuda este aspecto, sendo parte do grupo temático “Qualidade Ambiental e Biodiversidade”, que se enquadrada no projeto “Uso e Apropriação dos Recursos Costeiros (RECOS)”, do Instituto do Milênio. O presente estudo tem como objetivo avaliar a distribuição de COP e NOP nas enseadas Saco da Mangueira (impactada) e Saco do Arraial (menos impactada), através do desenvolvimento do método de análise elementar CHNS, para avaliar o estado de contaminação orgânica das referidas enseadas e compará-lo com outros ambientes aquáticos. O presente estudo ocorreu de outubro/03 a junho/04, nas duas enseadas, com coletas bimensais da água de superfície em 4 locais de cada uma. As amostras foram filtradas, após os filtros foram secos a 60°C por 24 horas, descarbonatados com vapor de HCl concentrado e novamente secos a 60°C por 24 horas. As amostras foram analisadas para carbono e nitrogênio no equipamento Perkin Elmer CHN/S modelo 2400. Os resultados revelaram variações nas concentrações de COP e NOP na água de superfície, com maiores valores encontrados em dezembro/03 (primavera) e fevereiro/04 (verão). A enseada do Saco do Arraial mostrou características aproximadamente constantes nos níveis de COP (344 a 2354 μg L-1) e NOP (130 a 836 μg L-1), quando comparado com o Saco da Mangueira, sendo que as concentrações mais elevadas estão associadas a contribuições autóctones de produtores primários, destacando-se o fitoplâncton. Entretanto, a enseada do Saco da Mangueira apresentou influência provável de fatores antrópicos nos níveis de COP (193 a 2794 μg L-1) e NOP (72 a 2386 μg L-1) sendo mais expressivos no final da primavera e verão. Em ambas regiões, a participação média do fitoplâncton ao COP menor que 30%, associada aos baixos valores de relação C/N (4–5), confirmam a participação das bactérias juntamente com o fitoplâncton nos níveis de COP e NOP. Os valores mínimos e máximos de COP foram semelhantes entre os dois locais pesquisados, mas a concentração máxima de NOP esteve aproximadamente três vezes maior no Saco da Mangueira, sendo o parâmetro que melhor caracterizou sua eutrofização. Os elementos particulados apresentaram concentrações mínimas e máximas maiores que os valores obtidos nos demais estuários que participaram do Programa RECOS, e semelhantes aos níveis encontrados em outros ambientes aquáticos. Exceção foi encontrada para o valor máximo de NOP no Saco da Mangueira que ficou com concentrações acima dos demais estuários, devido à possibilidade do nitrogênio constituinte do MS ressuspendido ter uma origem não apenas orgânica, mas também inorgânica. Isso se deve ao longo histórico de efeitos humanos no Saco da Mangueira, com elevados aportes de nutrientes e materiais particulados provenientes da área urbana e industrial da cidade de Rio Grande.