Variabilidade Temporal em Longo Período da Descarga Fluvial e Níveis de Água da Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul, Brasil

Abstract

A influência da descarga fluvial nos ambientes marinhos se manifesta em diversas escalas temporais, entretanto, em longas escalas de tempo tende a controlar o padrão residual do comportamento destes ecossistemas. Estudos da dinâmica da Lagoa dos Patos, situada no extremo sul do Brasil, são limitados a considerar o efeito do vento e da descarga fluvial em escalas de tempo sinóticas. Neste sentido, o objetivo do estudo é investigar a escala de variabilidade temporal dos processos dominantes em longo prazo na descarga fluvial e níveis de água da Lagoa dos Patos. Na realização do estudo foram utilizadas séries temporais de descarga fluvial, níveis de água e Índice de Oscilação Sul. Um modelo polinomial baseado no método de mínimos quadrados foi utilizado para re-construir séries de níveis de água e métodos de análise estatística foram empregados para a determinação dos principais ciclos de variabilidade e sua possível relação de causa e efeito nas variáveis analisadas. A análise das séries temporais sugere que em escalas de anos a descarga fluvial explica mais de 80% da variabilidade na porção lagunar da Lagoa dos Patos. A descarga fluvial dos principais rios afluentes e os níveis de águas na Lagoa dos Patos é influenciada em escalas interanuais (ciclos entre 3.3 e 5 anos) pelo El Niño Oscilação Sul. A descarga fluvial e os níveis de água na região seguem ainda um padrão de variabilidade temporal com escala decadal (ciclo de 10.8 anos) que pode ter estar associado a eventos de El Niño Oscilação Sul ou a outros processos oceânicos e atmosféricos de ordem climática em escalas globais.

The influence of river discharge in the marine environment is expressed in several time scales, but in long time scales it tends to control the residual pattern of behavior of these ecosystems. Studies on the dynamics of the Patos Lagoon, located in the extreme south of Brazil, are limited to considering the effect of wind and river discharge on synoptic time scales. In this sense, the objective of the study is to investigate the time variability scale of the dominant processes over the long term in river discharge and water levels in Patos Lagoon. Several time series of river discharge, water levels and Southern Oscillation Index were used to perform the study. A polynomial model based on the least squares method was used to re-construct series of water levels and statistical analysis methods were used to determine the main cycles of variability and their possible cause and effect relationship in the variables analyzed. The time series analysis suggests that on a scale of years, the river discharge accounts for over 80% of the variability in the lagoonal portion of Patos Lagoon. The river discharge in the main tributaries and the water levels in Patos lagoon are influenced on interannual scales (cycles between 3.3 and 5 years) by El Niño Southern Oscillation. The river discharge and the water levels in the region also follow a pattern of temporal variability with a decadal scale (10.8 year cycle)., which may have been associated with El Niño Southern Oscillation events, or with other oceanic and atmospheric processes of climatic kind on global scales.