Informações oceanográficas do estuario da laguna dos patos avaliadas por geoprocessamento

Abstract

Resultados das pesquisas oceanográficas desenvolvidas no estuário da Laguna dos Patos das últimas décadas foram processadas utilizando as novas ferramentas de TI (tecnologias da informação), tendo por base as geotecnologias disponíveis entre elas os Sistemas de Informações Geográficas, que possibilitam o armazenamento, processamento, análise e recuperação de dados e na elaboração de uma Base de dados. Das informações disponíveis foram selecionados dados obtidos das pesquisas desenvolvidas sobre o tipo de fundo, qualidade da água e de informações históricas sobre as alterações decorrentes da construção dos molhes da Barra do Rio Grande, e através de inter-relações desenvolveu-se um banco de dados oceanográfico. Em todas as informações armazenadas foram aplicadas análises espaciais, geoestatísticas e de geoinformação. Nas amostras de sedimento coletadas do fundo do estuário foi aplicada Análise Fatorial Multivariada através de linguagem de programação específica, sendo posteriormente implementados os resultados no SIG. Cartas antigas da Barra do Rio Grande (BRG) foram digitalizadas e georreferenciadas sendo realizados cálculos de volume dos sedimentos localizados entre os molhes da Barra num período de 1883 a 1956, bem como verificado o deslocamento da Barra. Todas estas informações foram geoprocessadas e utilizadas para obter novos dados os quais podem, num primeiro momento, dar uma nova visão sobre os resultados obtidos através das técnicas convencionais e ao mesmo tempo estarem disponíveis para serem avaliados e utilizados na implementação de novas pesquisas na área sobre a hidrodinâmica e das modificações antrópicas. As variações anuais de volume revelam-se muito sensíveis à variabilidade anual dos agentes hidrodinâmicos, representados pelas correntes de vazantes e movimentos ondulatórios responsáveis pelo aporte e retirada de sedimentos do sistema, evidenciando-se que os fenômenos meteorológicos de El Niño de 1941 e de La Niña em 1917, influenciam respectivamente no aumento e diminuição do volume de sedimentos depositados na extremidade do Canal do Norte (CN) e da BRG. A periodicidade do vento do quadrante norte impõe regimes de vazante, reduzindo a salinidade, enquanto os ventos do quadrante sul no verão e outono propiciam a entrada de água do mar no estuário reduzindo os níveis de Material em Suspensão (MS), principalmente na região próxima ao Canal. Os resultados obtidos através de Krigagens mostraram que as concentrações de Material em Ssuspenssão (MS) na superfície da coluna d´água variam entre 5 e 300 mg/l ao norte. Ao sul a concentração média foi de 70 mg/l, sendo as áreas de maiores concentrações de MS são os baixios e bancos, causadas pela ressuspensão de material de fundo, devido a ação das ondas. Também através da Análise Fatorial verificou-se que as regiões de maiores concentrações de

sedimentos finos são os baixios e bancos assim como os sedimentos muito finos como silte e argila encontram-se no fundo do canal, no estuário médio, região de baixa hidrodinâmica mais protegida dos ventos. É nesta região que ocorre o processo de floculação e posterior deposição do sedimento em suspensão. As amostras selecionadas por cada um dos 5 fatores mostraram que as quantidades de silte e argila são mais significativas nas regiões mais profundas dos canais, e na região do estuário médio, enquanto que nas zonas rasas a quantidade de areia é dominante. Nas margens e grandes bancos, existe forte hidrodinâmica provocada pelo regime de ventos, onde por ação de “lavagem” (winnowing), esse processo causa ressuspensão dos sedimentos pela ação das ondas impedindo o depósito de sedimentos finos, mantendo os grãos de areia média. Estas características são observadas no lado leste das Ilhas dos Marinheiros e da Torotama, áreas de constante erosão e na Região de Pelotas a areia média pode ser devido a herança geológica. O aporte de material vindo do canal São Gonçalo também foi identificado nas Krigagens de MS e dos sedimentos distribuídos no estuário com altas concentrações junto ao Canal São Gonçalo, ocasionando a formação de pluma de pequenas dimensões na margem oeste do estuário, direcionando-se para o norte quando os ventos são do quadrante sul e para o sul quando os ventos são de NE.

Results of the oceanographic researches developed in the Laguna dos Patos estuary in the last decades were processed using the new mechanic analysis by TI (information technology) and its devices using as a basis the evaluable geo technologies and among then Geographical Information Systems which enable the storage, processing and analysis, and data recovering and also the creation and elaboration of a data basis. Considering the evaluable information from the researches develop on the bottom type, water quality and historical information on the occurring changes during the construction of the Bar of Rio Grande (BRG) jetties, specific data obtained was selected to develop an oceanographic data basis based on the inter-relation between those elements. Spacial, geostatistic and geoinformation analysis were applied in all the stored information gathered. In the sediments samples gathered in the bottom of the estuary a multivariate factorial analysis was applied using a specific programming language converging the results with the ones obtained by the GIS (Geographical Information System). Ancient BRG charts were digitalized and georeferenced through the realization of volume calculation of the sediments localized between the bar jetties in the period of 1883 up to the year of 1956 as well as the displacement of the bar. The presented information was geoprocesed and utilized for the obtainment of new data which – in a first moment – might offer a new vision on the obtained results through conventional techniques and at the same time being available to evaluation and utilization in the implementation of new researches in the anthropic modification and hydrodynamics area. The annual variations of volume are revealed very sensitive to the hydrodynamic agents' annual variability represented by the currents of ebb tides and ondulatory movements responsible by the contribution and retreatment of sediments of the system, being evidenced that the meteorological phenomena of El Niño in 1941 and of La Niña in 1917 respectively influenced the increasing and decreasing of the volume of sediments deposited in the extremity of the Canal of North (CN) and of the BRG. Periodicity of the winds in the northern quadrant impose ebb regimes which reduces the salinity while the winds in the southern quadrant in the summer and in the autumn appease the ocean water flow to the estuary reducing the levels of the Suspended Matter (MS), especially in the region next to the channel. The Kriging shows that the concentration of MS in the water column surface may vary between 5 and 300 mg/l to the north. Considering the southern half, the medium concentration was 70 mg/l in which the biggest concentration of sandbars and shoals is caused by the re-suspension of material in the bottom of the ocean due to the waves’ action. Also, through the factorial analysis it was verified that the areas of larger concentrations of fine sediments are the sandbanks and shoals as well as the very fine sediments as sand loam and

clay can be found in the bottom of the channel, in the medium estuary, area of low hydrodynamic protected from the winds. It is in this area that the flocculation process occurs and subsequently the deposition of the sediments in suspension. The samples selected by each one of the 5 factors showed that the amounts of sand loam and clay are more significant in the deepest areas of the channels and in the area of the medium estuary, while in the shallow areas the amount of sand is dominant. In the margins and in the great banks there is a strong hydrodynamic provoked by the regime of winds, in which for winnowing, This process might cause re-suspension of the sediments by the action of the waves inhibiting the deposit of fine sediments maintaining the medium and average sand grains. These characteristics are observed at the east side of the islands of Marinheiros and Torotama, areas of constant erosion. In the Area of Pelotas, the medium and average sand geological inheritance might be owed. The contribution of coming material of São Gonçalo channel was also identified in Krigings of MS and of the sediments distributed close to the estuary with high concentrations close to the channel São Gonçalo, causing the formation of plume of small dimension in the western margin of the estuary, directing itself to the north when the winds came from the southern quadrant and to the south when the winds came from NE.