AVALIAÇÃO DO USO POTENCIAL DE ÁREAS ESTUARINAS A … · 2.7 - Uso e Ocupação da Terra ... Figura 12 Hidrograma diário – Estação Cristais (35950000). Figura 13 Indicação

AAVVAALLIIAAÇÇÃÃOO DDOO UUSSOO PPOOTTEENNCCIIAALL DDEE ÁÁRREEAASS EESSTTUUAARRIINNAASS AA

PPAARRTTIIRR DDAA IIDDEENNTTIIFFIICCAAÇÇÃÃOO EE CCAARRAACCTTEERRIIZZAAÇÇÃÃOO DDOO

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PPIIRRAANNGGII--CCEE..

RREELLAATTÓÓRRIIOO FFIINNAALL

Universidade Estadual do Ceará

i

GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ

SECRETARIA DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA E EDUCAÇÃO SUPERIORFUNDAÇÃO CEARENSE DE METEOROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ

AVALIAÇÃO DO USO POTENCIAL DE ÁREAS ESTUARINAS A PARTIR DA

IDENTIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO COMPORTAMENTO DE

VARIÁVEIS HIDRO-CLIMÁTICAS, OCEANOGRÁFICAS E AMBIENTAIS –

ESTUDOS DE CASO: RIO PIRANGI-CE

RELATÓRIO FINAL

Convênio FUNCAP/CNPq/PRONEX

Fortaleza, 09 de Janeiro de 2007

ii

GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ

Cid Gomes

SECRETARIA DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA E EDUCAÇÃO SUPERIOR

René Barreira

PRESIDENTE DA FUNCEME

Eduardo Sávio Passos Rodrigues Martins

REITOR DA UECE

Prof. Jader Onofre de Moraes

ESTE PROJETO FOI FINANCIADO PELO CNPq/PRONEX/FUNCAP

PRESIDENTE DO CNPq

Erney Felício Plessmann de Camargo

PRESIDENTE DA FUNCAP

José Vitorino de Souza

iii

EQUIPE TÉCNICA

Coordenação Geral

PhD. José Nilson Beserra Campos - FUNCEME

PhD. Jáder Onofre de Morais - UECE

Sub-Coordenação

PhD.Eduardo Sávio Passos Rodrigues Martins - FUNCEME

Dra. Lidriana de Souza de Pinheiro - UECE

Componentes Geoambientais

Dr. Marcos José Nogueira de Souza - UECE

MSc. Ana Maria Lebre Soares - FUNCEME

MSc. Gilberto Möbus - FUNCEME

MSc. Margareth Sílvia Benício de Souza Carvalho - FUNCEME

MSc. Porfírio Sales Neto - FUNCEME

MSc. Zilnice Maria Lebre Soares - FUNCEME

Geógrafa Raimunda Neuma da Costa Barreto - FUNCEME

Caracterização Hidroclimatológica

MSc. Alan Michell Barros Alexandre - FUNCEME

Caracterização Genética da Fauna do Estuário

Dr. Rodrigo Maggioni - UECE

Dra. Cristina Rocha - UECE

MSc. Michel Toth Kamimura Poty - UECE

M.Sc. Aline F. Silva -UECE

iv

Caracterização Física e Química do Estuário

MSc. Davis Pereira de Paula - UECE

MSc. Ana Lúcia Góes d’Assumpção - FUNCEME

MSc. Magda Maria Marinho Almeida - FUNCEME

MSc. Carolina Braga Dias - UECE

Geógrafa, Tatiana Oliveira Falcão - UECE

Modelagem Hidrodinâmica

PhD. Dirceu Silveira Reis Júnior - FUNCEME

MSc. Luciana Torres de Melo Lima - FUNCEME

Apoio Técnico

Yuri Castro Ponciano Lima

Técnico do INPH, Aluízio dos Santos Araújo

v

APRESENTAÇÃO

Em continuidade à exitosa política de desenvolvimento científico e tecnológico do Brasil. O

CNPq criou, em 1996, o Programa de Apoio a Núcleos de Excelência. Com os bons

resultados dos primeiros editais, o PRONEX foi ampliado e regionalizado, incluindo as

fundações estaduais de apoio às pesquisas. Nos objetivos do programa, na atual formulação,

estão a integração de esforços de agências federais, estaduais e municipais e, quando for o

caso, a articulação com o setor produtivo.

Os núcleos de excelência são organizados em torno de pesquisadores de alto nível, em

permanente interação, com reconhecida competência e tradição em suas áreas de atuação

técnico-científica, capazes de funcionar como fonte geradora e transformadora de

conhecimento científico-tecnológico para aplicação em programas e projetos de relevância ao

desenvolvimento do país.

Nesse contexto, a Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME) e a

Universidade Estadual do Ceará (UECE), com o Laboratório de Geologia e Geomorfologia

Costeira e Oceânica (LGCO) e o Núcleo de Genoma e Bioinformática (NUGEN) uniram-se

para formar o Núcleo de Excelências em Estudos de Ambientes Estuarinos Tropicais (NEAT).

O NEAT formulou o projeto “Avaliação do Uso Potencial de Áreas Estuarinas a Partir da

Identificação e Caracterização do Comportamento de Variáveis Hidro-Climáticas,

Oceanográficas e Ambientais – Estudos de Caso: Rio Pirangi-CE”. O Projeto foi um dos

vencedores do Edital FUNCAP /CNPq /PRONEX.

A FUNCEME, como Instituto de Pesquisa, e UECE, como Universidade, formam uma

parceria ideal para estudos e pesquisas geoambientais, como foi o caso do projeto proposto. A

FUNCEME possui uma importante infra-estrutura para coleta e de dados de campo, voltada

para cumprir a missão de “estudo especializado e intensivo da meteorologia, dos recursos

hídricos e dos recursos ambientais, de forma a fornecer conhecimentos e informações para o

manejo racional e a gestão de risco do semi-árido, colaborando assim, para o desenvolvimento

sustentável do Estado do Ceará e do Nordeste do Brasil”.

vi

SUMÁRIO

APRESENTAÇÃO.................................................................................................................. vSUMÁRIO................................................................................................................................ viiLISTA DE FIGURAS.............................................................................................................. ixLISTA DE TABELAS............................................................................................................. xvi

1 – INTRODUÇÃO................................................................................................................. 21.1 – Relevância do Projeto................................................................................................ 21.2 – Antecedentes............................................................................................................... 41.3 – Objetivos do Projeto.................................................................................................. 6

2 - CONFIGURAÇÃO GEOAMBIENTAL DA ÁREA DE ESTUDO............................... 8

2.1 - Localização e Acessos................................................................................................. 102.2 - Aspectos Geológicos – Geomorfológicos................................................................... 112.3– Caracterização Hidroclimatológica.......................................................................... 122.4 - Solos............................................................................................................................. 242.5 – Cobertura Vegetal..................................................................................................... 262.6 - Categorias Espaciais dos Sistemas e Subsistemas Ambientais............................... 292.7 - Uso e Ocupação da Terra.......................................................................................... 332.8 – Caracterização Genética da Fauna do Estuário do rio Pirangi........................... 37

2.8.1 – Metodologia do Trabalho................................................................................ 402.8.2 – Resultados........................................................................................................ 44

2.9- Meio Antrópico da Área de Influência do Projeto................................................... 492.9.1 – População Residente........................................................................................ 492.9.2 – Aspectos Sócio-econômicos............................................................................ 51

3 – CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO ESTUÁRIO........................................................... 55

3.1 – Hidrodinâmica do Estuário...................................................................................... 553.1.1 - Avaliação do Sistema de Correntes.................................................................. 573.1.2 - Regime de Marés.............................................................................................. 663.1.3 - Caracterização da Estrutura Termo-Halina...................................................... 683.1.4 - Condutividade.................................................................................................. 79

3.2 – Aspectos Sedimentológicos........................................................................................ 833.2.1 - Aspectos Gerais da Dinâmica de Sedimentos em Sistemas Estuarinos

Tropicais.......................................................................................................... 83

3.2.2 - Características dos Sedimentos de Fundo........................................................ 863.2.3 - Concentração de Sedimentos Transportados em Suspensão............................ 99

3.3 – Caracterização da Morfologia de Fundo do Estuário............................................ 101

vii

4 – CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DO ESTUÁRIO...................................................... 1094.1 - Considerações iniciais................................................................................................ 1094.2 - Parâmetros químicos de qualidade da água............................................................ 110

5 – MODELAGEM HIDRODINÂMICA DO ESTUÁRIO................................................. 1165.1 – Revisão Bibliográfica................................................................................................. 117

5.1.1 – Fundamentos da Modelagem em Estuários..................................................... 1175.1.2 – A Escolha do Modelo Matemático.................................................................. 119

5.2 – O SisBAHIA............................................................................................................... 1245.3 - Aplicação do SisBAHIA ao Estuário do Pirangi..................................................... 126

5.3.1 - Dificuldades Encontradas................................................................................. 1265.3.2 - Domínio modelado e a malha de discretização................................................ 1285.3.3 - Dados utilizados............................................................................................... 1305.3.4 - Resultados obtidos............................................................................................ 136

6 – CONCLUSÕES.................................................................................................................. 153

7 – RECOMENDAÇÕES........................................................................................................ 156

8 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................ 159

ANEXOSI – MAPAS TEMÁTICOSII – DADOS DOS PERFIS TOPOGRÁFICOSIII – LEGISLAÇÃO AMBIENTAL PERTINENTE

viii

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Localização da Bacia do Rio Pirangi nas Bacias Metropolitanas.

Figura 02 Acesso à região do rio Pirangi (Fonte: DERT – Mapa Rodoviário do Ceará, 2005).

Figura 03 Drenagem e relevo da bacia do Rio Pirangi.

Figura 04 Imagem da zona estuarina do rio Pirangi.

Figura 05 Distribuição espacial das estações pluviométricas e PCD’s na bacia do rio Pirangi.

Figura 06 Distribuição das precipitações médias anuais na bacia do rio Pirangi.

Figura 07 Distribuição das temperaturas médias mensais na bacia do rio Pirangi.

Figura 08 Variação mensal da temperatura da PCD de Beberibe.

Figura 09 Distribuição das umidades relativas médias mensais na bacia do rio Pirangi.

Figura 10 Variação mensal da umidade relativa do ar da PCD de Beberibe.

Figura 11 Variação mensal da evaporação do tanque Classe “A” da estação meteorológica de

Fortaleza.

Figura 12 Hidrograma diário – Estação Cristais (35950000).

Figura 13 Indicação do local para estudo de dominância das espécies do macrobentos no

estuário do rio Pirangi.

Figura 14 Banco areno-lamoso do estuário do rio Pirangi (B) dia 11/02/2005.

Figura 15 Percentual de ocorrência de crustáceos, moluscos e poliquetas observados ao longo

dos pontos de coleta no banco areno-lamoso do rio Pirangi.

Figura 16 Valores percentuais dos grupos taxonômicos dos bancos areno-lamosos dos rios

Pacoti e Pirangi.

Figura 17 Evolução da população da região do rio Pirangi, por sexo. Período 2001-2005.

Figura 18 Mapa de localização das estações de monitoramento no estuário do Rio Pirangi.

Figura 19 Correntômetro modelo SD 30 da Sensordata utilizado nas medições dos parâmetros

de hidrodinâmica.

Figura 20 Variação da intensidade das correntes nos ciclos de vazante e enchente em maré de

sizígia nos períodos de estiagem (agosto/06) e chuvoso (maio/06).

Figura 21 Gráfico de velocidades de correntes superficiais e de fundo no estuário do rio

Pirangi durante o ciclo de vazante (período de estiagem).

Figura 22 Gráfico de direção e velocidade média de correntes na coluna d´água no ciclo de

vazante (período de estiagem).

ix

Figura 23 Gráfico de velocidades de correntes na coluna d´água no estuário do rio Pirangi

durante os ciclos de vazante e enchente (período de estiagem).

Figura 24 Descaracterização das margens do rio Pirangi para implantação de fazendas de

camarão ao longo do sistema estuarino.

Figura 25 Gráfico de Direção e velocidade média de correntes na coluna d´água no ciclo de

enchente (período de estiagem).

Figura 26 a) Área a jusante da Barragem do rio Umburanas; b) Barragem localizada no rio

Pirangi.

Figura 27 Gráfico de velocidades de correntes superficiais e de fundo no estuário do rio

Pirangi durante o ciclo de vazante (período chuvoso).


vazante (período chuvoso).

Figura 29 Gráfico das velocidades média das correntes na coluna d´água no ciclo de enchente

nos períodos de estiagem e chuvoso.


enchente (período chuvoso).

Figura 31 Marégrafo mecânico instalado no porto dos Barcos no estuário do Rio Pirangi.

Figura 32 Gráfico de variação de maré no mês de maio de 2006 (período chuvoso). Dados

adquiridos da Tábua de maré da DHN para o porto do Mucuripe em Fortaleza.

Figura 33 de variação de maré no mês de agosto de 2006 (período de estiagem). Dados

adquiridos da Tábua de maré da DHN para o porto do Mucuripe em Fortaleza.

Figura 34 Gráfico de variação de maré no período de estiagem (ago/06) e no período chuvoso

(mai/06).

Figura 35 Sonda do tipo CTD (“Conductivity, Temperature, Depht sensor”) utilizada para

obtenção dos dados de salinidade, temperatura e condutividade.

Figura 36 Distribuição longitudinal de temperatura média da coluna d’água do rio Pirangi nos

ciclos de enchente e vazante de maré de sizígia durante os períodos de estiagem

(ago/06) e de chuva (mai/06).

Figura 37 Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de enchente do

período de estiagem.

Figura 38 Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de vazante do


x

Figura 39 Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de enchente do

período chuvoso.

Figura 40 Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de vazante do

período chuvoso.

Figura 41 Distribuição longitudinal da salinidade média da coluna d’água do rio Pirangi nos

ciclos de enchente e vazante de maré de sizígia durante os períodos de estiagem

(ago/06) e de chuva (mai/06).

Figura 42 Perfil vertical de salinidade na coluna d´água no ciclo de vazante do período de

estiagem.

Figura 43 Perfil vertical de salinidade na coluna d´água no ciclo de enchente do período de

estiagem.

Figura 44 Variação média de salinidade no ciclo de vazante no período de chuva.

Figura 45 Variação média de salinidade no ciclo de enchente no período de chuva.

Figura 46 Distribuição longitudinal de condutividade média da coluna d’água do rio Pirangi

nos ciclos de enchente e vazante de maré de sizígia durante os períodos de estiagem

(ago/06) e de chuva (mai/06)

Figura 47 Gráfico de condutividade nos ciclos de vazante e enchente, no período de estiagem.

Figura 48 Gráfico de condutividade nos ciclos de vazante e enchente, período chuvoso.

Figura 49 Gráfico de correlação entre os dados de condutividade e salinidade no período de

chuva.

Figura 50 Localização das estações de monitoramento sedimentológico no estuário do rio

Pirangi.

Figura 51 Draga do tipo Van Veen, e garrafa coletora do tipo Van Dorn utilizados nas coletas.

Figura 52 Percentual das frações de cascalho, areia e sedimentos finos (silte e argila) das

amostras coletadas no leito do canal estuarino do rio Pirangi durante o período

chuvoso (maio de 2006).

Figura 53 Percentual das frações de cascalho, areia e sedimentos finos (silte e argila) das

amostras coletadas no leito do canal estuarino do rio Pirangi durante o período de

estiagem (agosto de 2006).

Figura 54 Histograma e curva acumulada referentes às amostras sedimentológicas coletadas no

ponto 01 durante o período de chuva (maio de 2006) e de estiagem (agosto de

2006).

xi



2006).



2006).



2006).



2006).



2006).



2006).

Figura 61 Distribuição longitudinal do selecionamento das amostras coletadas no leito do

canal estuarino do rio Pirangi durante o período de chuva (maio de 2006) e de


Figura 62 Distribuição longitudinal da assimetria das amostras coletadas no leito do canal

estuarino do rio Pirangi durante o período de chuva (maio de 2006) e de estiagem

(agosto de 2006).

Figura 63 Distribuição longitudinal da curtose das amostras coletadas no leito do canal


(agosto de 2006).

Figura 64 Distribuição longitudinal das concentrações de sólidos suspensos totais (SST)

dissolvidos na coluna d’água no estuário do rio Pirangi medidos durante o período


Figura 65 Distribuição longitudinal das concentrações de sólidos suspensos totais (SST)


de estiagem (agosto de 2006).

xii

Figura 66 Malha de amostragem de cotas batimétricas no canal estuarino do rio Pirangi e zona

costeira, gerada com o auxilio do SisBAHIA® – Sistema Base de Hidrodinâmica

Ambiental.

Figura 67 Representação gráfica das seções de topografia realizadas nas planícies de

inundações dos rios Pirangi e Umburanas.

Figura 68 Perfis topográficos realizados nas planícies de inundação dos rios Pirangi e

Umburanas.


Umburanas.


Umburanas.


Umburanas.

Figura 72 Comportamento temporal do OD nas águas do estuário do rio Pirangi.

Figura 73 Comportamento temporal do pH no estuário do rio Pirangi.

Figura 74 Comportamento temporal da DBO no estuário do rio Pirangi.

Figura 75 Domínio modelado no estuário do rio Pirangi.

Figura 76 Batimetria como vista pelo modelo, com base na malha de discretização do domínio

a ser modelado.

Figura 77 Domínio 2DH discretizado.

Figura 78 Ilustração da curva de maré utilizada na modelagem hidrodinâmica (Maré

determinada a partir das constantes harmônicas do Porto de Mucuripe).

Figura 79 Bacia hidrográfica do rio Pirangi com a localização da estação fluviométrica e das

duas barragens.

Figura 80 Padrão de correntes no estuário do rio Pirangi em instante de máximas correntes na

foz (maré de sizígia). Escala de velocidades em m/s.

Figura 81 Padrão de correntes no trecho final junto a foz do estuário do rio Pirangi em instante

de máximas correntes na foz (maré de sizígia) - Detalhe A da Figura 80.

Figura 82 Padrão de correntes no trecho próximo a Guajiru em instante de máximas correntes

na foz (maré de sizígia) - Detalhe B da Figura 80.

xiii

Figura 83 Padrão de correntes no trecho mais a montante do domínio modelado do estuário do

rio Pirangi em instante de máximas correntes na foz (maré de sizígia) - Detalhe C da

Figura 80.

Figura 84 Padrão de correntes no estuário do rio Pirangi em instante de máximas correntes na

foz (maré de quadratura). Escala de velocidades em m/s.

Figura 85 Padrão de correntes no trecho final, junto a foz do estuário do rio Pirangi, em

instante de máximas correntes na foz durante maré de quadratura (Detalhe A da

Figura 84).


instante de máximas correntes na foz durante maré de quadratura (Detalhe B da

Figura 84).


instante de máximas correntes na foz durante maré de quadratura (Detalhe C da

Figura 84).

Figura 88 Variação do nível d’água nos pontos A, B, C e D ao longo de dois ciclos de maré de

quadratura.

Figura 89 Variação do nível d’água nos pontos A, B, C e D ao longo de dois ciclos de maré de

sizígia.

Figura 90 Variação do nível d’água nos ponto A (entrada do estuário) e do módulo da

velocidade média na vertical nos pontos A,, B, C e D ao longo de dois ciclos de

maré de quadratura.

Figura 91 Variação do nível d’água nos ponto A (entrada do estuário) e do módulo da

velocidade média na vertical nos pontos A,, B, C e D ao longo de dois ciclos de

maré de sizígia.

Figura 92 Variação do nível d’água e das componentes U e V do vetor de velocidade média na

vertical no ponto A (entrada do estuário) ao longo de dois ciclos de maré de

quadratura.


vertical no ponto A (entrada do estuário) ao longo de dois ciclos de maré de sizígia.


vertical no ponto B ao longo de dois ciclos de maré de quadratura.

xiv


vertical no ponto B ao longo de dois ciclos de maré de sizígia.


vertical no ponto C ao longo de dois ciclos de maré de quadratura.


vertical no ponto C ao longo de dois ciclos de maré de sizígia.


vertical no ponto D (trecho mais a montante) ao longo de dois ciclos de maré de

quadratura.


vertical no ponto D (trecho mais a montante) ao longo de dois ciclos de maré de

sizígia.

xv

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Caracterização dos postos pluviométricos controlados pela FUNCEME na bacia do

rio Pirangi.

Tabela 02 Caracterização dos postos pluviométricos controlados pela SUDENE na bacia do rio

Pirangi.

Tabela 03 Caracterização das plataformas de coletas de dados (PCD’s) controlados pela

FUNCEME, localizados nas proximidades da bacia do rio Pirangi.

Tabela 04 Sistemas e subsistemas ambientais do estuário do rio Pirangi e entorno.

Tabela 05 Síntese das condições fundamentais dos sistemas ambientais do estuário do rio

Pirangi e entorno.

Tabela 06 Descrição das classes temáticas dos sistemas e subsistemas ambientais: impactos e

riscos à ocupação e ambientes protegidos por legislação ambiental.

Tabela 07 População residente nos municípios de Beberibe e Fortim, no período de 2001 a

2005.

Tabela 08 População residente nos municípios de Beberibe e Fortim, por situação do domicílio

e sexo – 2000.

Tabela 09 População residente nos municípios de Beberibe e Fortim, por situação do

domicílio. 1991– 2000.

Tabela 10 Unidades de saúde ligadas ao sistema único de saúde, por tipo de prestador 2003.

Tabela 11 Profissionais de Saúde na região. 2003

Tabela 12 Docentes, Matrícula Inicial e Salas de Aula - 2003

Tabela 13 Estações de monitoramento dos parâmetros hidrodinâmicos, sedimentológicos e

morfodinâmicos.

Tabela 14 Classificação das amostras sedimentológicas coletadas no leito do canal estuarino

do rio Pirangi durante o período de chuva (maio de 2006) e de estiagem (agosto de

2006).

Tabela 15 Concentração de sólidos suspensos totais (SST) em mg/l, em cada ponto de

amostragem, durante a enchente e vazante da maré, medidos durante o período


Tabela 16 Concentração de sólidos suspensos totais (SST) em mg/l, em cada ponto de

amostragem, durante a enchente e vazante da maré, medidos durante o período de


xvi

Tabela 17 Valores de oxigênio dissolvido (OD), demanda bioqüímica de oxigênio (DBO) e

potencial hidrogeniônico (pH).

Tabela 18 Constantes harmônicas da maré utilizadas na simulação.

Tabela 19 Estimativa da vazão média anual via equação de regionalização.

Tabela 20 Estimativa das vazões médias mensais afluentes ao estuário no período úmido sem

contribuição dos reservatórios.

INTRODUÇÃO

2

1 – INTRODUÇÃO

1.1 - Relevância do Projeto

De acordo com a tradicional definição de Cameron & Pritchard (1963), estuários são corpos

de água costeiros restritos, com uma livre conexão com o mar aberto, dentro dos quais ocorre

a diluição significativa da água do mar pela água doce proveniente da drenagem continental.

Com efeito, os estuários são ambientes costeiros de grande fragilidade em função de seu

caráter transitório, sujeitos à intensa ação de forçantes físicas, dentre as quais se destaca a

entrada de água doce e as oscilações de maré.

Rios cujo trecho final incluem a zona costeira, ou seja, os que têm conexão com o mar, ficam

sujeitos aos efeitos deste, tendo como manifestação o fenômeno da penetração da onda de

maré através do estuário até o interior do rio. Portanto, no interior do estuário ocorre a

interação entre a água salgada e doce, gerando, deste modo, áreas com diferentes salinidades.

No entanto, ressalta-se que, além da salinidade, outras variáveis ambientais, como: teores de

oxigênio, nutrientes, pH, turbidez da água, gases dissolvidos, composição de sedimentos,

entre outros, também variam desde o mar até o interior do estuário, o que justifica a

identificação e caracterização destas variáveis de modo a compreender a dinâmica destes

ecossistemas, e assim, fornecer subsídios para a gestão ambiental dos mesmos.

Zonas costeiras e estuários são ambientes de grande complexidade, nos quais a implantação

desordenada de uma série de atividades econômicas têm causado, nos últimos anos, uma

grande variedade de impactos. De fato, a intensa pressão antrópica sobre estas regiões,

consideradas como locais ideais para a exploração de atividades de pesca, navegação,

agricultura, implantação de empreendimentos turísticos, entre outros, têm causado causando

uma gama de degradações ambientais, que podem se tornar irreversíveis se não forem

gerenciadas adequadamente.

É importante enfatizar, ainda, que os estuários são zonas ecologicamente importantes,

constituindo-se em ambiente para sobrevivência de um grande número de espécies de peixes e

outros organismos. French (1997), salienta que os estuários têm sido considerados como os

ecossistemas mais produtivos do mundo, sendo também refúgio para espécies aquáticas que

passam parte de suas vidas nos rios e outra parte no mar.

3

Ao longo de aproximadamente 8.500 km do litoral brasileiro, existem algumas centenas de

estuários, sistemas estuarinos e lagoas costeiras, com dimensões que variam desde poucos até

centenas de quilômetros (Miranda et al., 2002). Em muitos casos, a evolução recente desses

sistemas tem sido bastante alterada por interferências antrópicas resultantes da ocupação

desordenada do espaço.

No âmbito do Estado do Ceará as condições dos baixos cursos dos rios, notadamente as áreas

estuarinas, são excepcionalmente favoráveis às atividade de carcinicultura e desenvolvimento

de empreendimentos turísticos. No entanto, problemas ambientais como o avanço contínuo de

ocupação das terras, mudanças na geomorfologia e escoamento, degradação de canais,

emissão de efluentes da carcinicultura, poderão comprometer, a curto prazo, a

sustentabilidade ambiental e, por conseguinte, a econômica destes ambientes.

O dinâmico crescimento da carcinicultura e sua localização em áreas com restrições

ambientais (planícies flúvio-marinhas ocupadas por manguezais, salgados e apicuns),

determinaram o estabelecimento de normas regulamentadoras aos procedimentos de

licenciamento ambiental para a implantação de empreendimentos. Dentre estas, as mais

atualizadas são a Resolução nº 312 de 10 de outubro de 2002 do Conselho Nacional do Meio

Ambiente CONAMA e, ao nível estadual, a Resolução nº 02 de 27 de março de 2002 do

Conselho Estadual do Meio Ambiente COEMA, fundamentada no Parecer da Câmara Técnica

sobre Carcinicultura e Proteção do Meio Ambiente. A importância de manter um controle

eficaz para efetivar o ordenamento dessa atividade é, pois, essencial para a garantia de sua

sustentabilidade.

Diante deste quadro e ciente dos problemas decorrentes da fragilidade ambiental destas áreas,

frente aos impactos naturais e antropogênicos, a Fundação Cearense de Meteorologia e

Recursos Hídricos FUNCEME, e a Universidade Estadual do Ceará desenvolveram o

presente projeto, intitulado Avaliação do Uso Potencial de Áreas Estuarinas a Partir da

Identificação e Caracterização do Comportamento de Variáveis Hidroclimáticas,

Oceanográficas e Ambientais Estudos de Caso: Rio Pirangi-CE . O estudo visou dois

grandes objetivos articulados e complementares. Por um lado, conhecer o atual estado de

ocupação e conservação, em escala de detalhe, do baixo curso de um dos principais rios do

Ceará, o Rio Pirangi. Por outro lado, apresentar subsídios para estabelecer diretrizes,

parâmetros e procedimentos para a ocupação ordenada e manejo sustentável dessas áreas, e

4

fornecer elementos para o desenvolvimento de atividades promissoras para a economia do

Estado.

Com efeito, considerando-se a relevância da necessidade de definição de uma boa estratégia

de gestão do ambiente estuarino por parte das autoridades e, principalmente, pelos seus

usuários diretos ao nível da pesca, carcinicultura, comunidades biológicas, turismo, o atual

projeto buscou conhecer e caracterizar a dinâmica ambiental deste ecossistema, para subsidiar

a construção de cenários ambientais tendenciais e desejáveis.

No critério de seleção do estuário do Pirangi, localizado a 80 km SE de Fortaleza, foram

considerados, entre outros, os seguintes aspectos: estuário com bosques de manguezais

degradados, com boa navegabilidade, bacia hidrográfica com nível de antropização elevado,

processos de assoreamento na foz e onde já se registra uma concentração considerável de

fazendas de carcinicultura, que é a principal atividade econômica desenvolvida nesses

ambientes, no Estado do Ceará.

Neste projeto, foram realizados, entre outras, a compartimentação das unidades

geoambientais, análise do comportamento hidroclimático, a caracterização sazonal da

hidrodinâmica e morfodinâmica estuarina, a construção de cartas do substrato e modelagem

hidrodinâmica.

1.2 - Antecedentes

Dada à experiência e tradição das instituições envolvidas no projeto, e considerando a

importância do crescimento da atividade de carcinicultura no Estado, bem como a

potencialidade existente, é importante resgatar alguns dos diversos estudos já elaborados e

executados por estas instituições que forneceram, direta ou indiretamente, subsídios ao

desenvolvimento desta atividade. Dentre outros, merece destaque o trabalho realizado em

1989, pela Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos FUNCEME, intitulado

Mapeamento, Levantamento e Caracterização de Áreas Potenciais para Implantação de

Projetos de Carcinicultura no Norte e Nordeste do Brasil , que, dentre outros resultados

obtidos com o uso de técnicas de sensoriamento remoto, chegou a identificar uma área de

5

6.405 ha, dispersos nas diversas áreas estuarinas, com características favoráveis ao cultivo de

camarão marinho no Estado.

Como contribuição ao desenvolvimento do setor, registre-se a iniciativa de criação, em

1994,de um Grupo de Estudos de Camarão Marinho (GECMAR), ligado ao Laboratório de

Ciências do Mar LABOMAR da Universidade Federal do Ceará, objetivando o suporte

técnico para as empresas do setor e responsável pela realização do 1º Workshop sobre Cultivo

de Camarão Marinho do Estado do Ceará, em setembro de 1995, que contou com a

participação da FUNCEME. Desde então se tem verificado o grande crescimento que a

carcinicultura vem alcançando no Estado, ocupando atualmente lugar de destaque no ranking

nacional.

No ano de 2003 foi lançado pela ONG AQUASIS- Associação de Pesquisa e Preservação de

Ecossistemas Aquáticos, uma publicação intitulada A Zona Costeira do Ceará Diagnóstico

para a Gestão Integrada , onde foi contemplado um diagnóstico sobre Aquicultura no capítulo

Uso e Ocupação da Zona Costeira e seus Impactos. Este trabalho contou com a participação

da FUNCEME no Mapeamento Temático Relacionado ao Diagnóstico Geoambiental e ao

Uso e Ocupação, bem como na abordagem dos Recursos Hídricos Superficiais.

Salienta-se ainda a elaboração pela FUNCEME (2003) do Zoneamento Geoambiental do

Estado do Ceará Parte I: Zona Costeira, cuja interface com o tema em questão é retratado no

mapeamento das Unidades Geoambientais e na Cobertura Vegetal e Antropismo.

A Universidade Estadual do Ceará através dos seus laboratórios executaram os projetos

intitulados Compatibilização dos processos hidrodinâmicos e morfodinâmicos estuarinos à

jusante de obras ligadas ao Plano de Desenvolvimento Sustentado do Estado do Ceará 2000-

2003 , Implantação de metodologias para o monitoramento integrado do sistema estuarino

do Rio Malcozinhado, Cascavel-CE (2001-2002) e coordenou os trabalhos de hidrodinâmica

e morfodinâmica do Projeto Diagnóstico Sócio-econômico e ambiental das áreas estuarinas e

de manguezais dos Rios Jaguaribe, Catú, Malcozinhado e Timonha pelo convênio

SRH/BID/IEPRO (2005).

No ano de 2005, a Universidade Estadual do Ceará realizou, ainda, a estimativa de cargas de

N, P e C nos estuários do Estado do Ceará através do Zoneamento Ecológico-Econômico,

6

porém o estuário do Rio Pirangi não foi contemplado. No período de 2004 a 2006 destacou-se

o projeto no Vale do Acaraú intitulado Indicadores de degradação ambiental no baixo-curso

e estuário do Rio Acaraú executado em parceria com a EMBRAPA.

Vale salientar, ainda, outros projetos realizados pela Universidade Estadual do Ceará. São

eles: Estágios Morfodinâmicos e sua Relação com os Riscos Associados ao Uso das Praias

no Estado do Ceará (FUNCAP/CNPq, 2004-2006); Processos Geogênicos e

Antropogênicos no Litoral do Estado do Ceará (CNPq); Compatibilização dos Processos

Hidrodinâmicos, Costeiros e Estuarinos à Jusante de Obras Ligadas ao Plano de

Desenvolvimento Sustentável do Estado do Ceará (FUNCAP); Avaliação e Evolução

Sedimentológica e Ambiental dos Ambientes Lacustres Costeiros e Sistemas Fluviais

Associados às Lagoas do Catú e da Encantada Ceará (FUNCAP); Diagnóstico

Geoambiental Costeiro do Litoral entre as Praias de Caponga e Quixaba - Litoral Leste do

Estado do Ceará (FUNCAP).

1.3 - Objetivos do Projeto

O projeto foi concebido com o intuito de identificar e caracterizar variáveis hidro-

climatológicas, oceanográficas e ambientais do estuário do rio Pirangi - CE, de modo a

permitir a avaliação do seu uso potencial, e subsidiar o gerenciamento ambiental dessa região.

Mais especificamente, buscou-se, através do projeto, os seguintes objetivos:

• Realizar o diagnóstico geoambiental do estuário do Rio Pirangi-Ce;

• Levantar, caracterizar e mapear as áreas ocupadas com empreendimentos de

carcinicultura, manguezais, áreas de preservação permanente, unidades de conservação,

áreas potenciais para implantação de novos empreendimentos e áreas com outros usos;

• Identificar as áreas de manguezais protegidas por legislação ambiental;

• Caracterizar a biodiversidade e variabilidade genética da fauna do estuário do rio Pirangi;

• Conhecer a dinâmica estuarina através de levantamentos topográficos, batimétricos,

estudos de correntometria das marés, e sedimentológicos;

• Detectar alterações na qualidade das águas estuarinas;

• Realizar a modelagem hidrodinâmica do estuário, através da aplicação do modelo

SISBAHIA.

CONFIGURAÇÃO GEOAMBIENTAL DO ESTUÁRIO

8

2 - CONFIGURAÇÃO GEOAMBIENTAL DO ESTUÁRIO

A zona costeira do Ceará tem condições extremamente atrativas e privilegiadas para os mais

variados assentamentos humanos. No entanto, a fragilidade ambiental e a vulnerabilidade ao

antropismo, justificam os cuidados legais para a sua preservação ou conservação, através de

preceitos que se fundamentam no desenvolvimento sustentável.

Problemas que afetam a zona litorânea do Ceará são detectáveis de modo conspícuo. Alguns

são comuns a toda a zona costeira como: migração de dunas, erosão da linha da costa,

desmatamentos de manguezais e de matas ciliares, assoreamento ou aterramento de lagoas ou

de áreas de acumulação inundáveis, poluição dos recursos hídricos superficiais, deposição de

resíduos sólidos, entre outros, são alguns problemas que afetam e impactam a zona costeira.

Souza, (2003).

Com o propósito de caracterizar os sistemas físico-naturais que compõem o estuário do rio

Pirangi e entorno, são apresentados os componentes do quadro físico e biológico nos seus

aspectos fundamentais.

Considerou-se que os sistemas físicos-bióticos são integrados por vários elementos que

mantém relações mútuas entre si e são continuamente submetidos aos fluxos de matéria e

energia. Cada sistema é caracterizado por um relacionamento harmônico entre os seus

componentes e representa uma unidade de organização do ambiente natural. Eles são dotados

de uma capacidade de suporte que também os individualiza sob o ponto de vista das

potencialidades e limitações para o uso dos recursos naturais. Desse modo, cada sistema reage

também de forma singular no que tange às condições de uso e ocupação da terra. Souza,

(2003)

Considerando esses pressupostos, a configuração geoambiental da região apresentada no

estudo, contempla os seguintes aspectos:

• Identificação e caracterização dos sistemas e subsistemas ambientais a partir de imagens

orbitais, considerando as principais variáveis ambientais relativas ao suporte (condições

geológicas e geomorfológicas), ao envoltório (condições hidroclimáticas) e a cobertura

(solos e recobrimento vegetal);

9

• Caracterização genética da fauna do estuário do rio Pirangi;

• Indicação das potencialidades, das limitações e da ecodinâmica dos sistemas ambientais,

definindo sua capacidade de suporte;

• Identificação das classes temáticas da cobertura vegetal e do uso e ocupação da terra;

• Utilização de produtos de sensoriamento remoto, na elaboração da cartografia temática

referente ao estuário do Rio Pirangi, na escala de 1:50.000.

Salienta-se que as informações e mapeamentos referentes à área de estudo, foram

fundamentados a partir de pesquisa bibliográfica, documentação geocartográfica e de

geotecnologias de sensoriamento remoto e de geoprocessamento,.utilizando-se imagens

orbitais como ferramenta para facilitar trabalhos temáticos e de levantamentos, e

mapeamentos dos recursos naturais.

Entre as informações utilizadas para o desenvolvimento do trabalho destacam-se: imagens

orbitais do satélite: LANDSAT ETM+7, órbita/ponto 216-63, resolução espacial de 15m,

datada de agosto/2002, e CCD/CBERS, órbita/ponto 150-105, resolução espacial de 20m,

datada de outubro/2005; Cartas Topográficas da DSG/SUDENE de 1974 na escala 1:100.000

em formato digital; Mapas Temáticos do Zoneamento Geoambiental do Estado do Ceará

Parte I Zona Costeira Unidades Geoambientais , em escala 1:100.000 (2004) e Mapas

Temáticos da monografia, Caracterização Geoambiental e de Uso Ocupação do Estuário e

Entorno do Rio Pirangi em escala 1:100.000 (Carvalho, 2001). Para geração e manipulação

dos dados foram utilizados os SIG s: ArcGIS 9.0 e SPRING 4.3.

A elaboração dos mapas temáticos foi realizada a partir da aplicação de técnicas de

interpretação digital de imagens e de geoprocessamento, disponíveis nos softwares SPRING

4.3 e ArcGIS 9.0. Nesta fase, a principal fonte de dados foram as imagens orbitais dos

satélites acima mencionados.

Para o mapeamento e a extração das informações nas referidas imagens orbitais, foram

considerados atributos do meio físico e critérios de fotointerpretação a partir de seus

elementos básicos como textura, tonalidade, matizes de cores e formas geométricas.

10

Por fim, ressalta-se que obteve-se resultados satisfatórios na distinção e delimitação dos

sistemas ambientais e na identificação e espacialização das classes temáticas da cobertura

vegetal e do uso e ocupação da terra.

2.1 - Localização e Acesso

A bacia do rio Pirangi é a mais a Leste das Bacias Metropolitanas de Fortaleza (Figura 01).

Seu estuário situa-se imediatamente à oeste da foz do rio Jaguaribe, distando pouco mais de 5

km. A área de estudo compreende o estuário e entorno do rio Pirangi, localizada a 110 km de

Fortaleza, aproximadamente, e situada em parte dos municípios de Beberibe e Fortim, no

litoral leste do Ceará.

Figura 01 – Localização da Bacia do Rio Pirangi nas Bacias Metropolitanas

11

O acesso à região é feito a partir de Fortaleza, através da CE 040, passando pelos

municípios de Eusébio, Aquiraz, Pindoretama, Cascavel e Beberibe, até o distrito de Parajurú,

em direção à ponte sobre a CE 040 (Figura 02).

Figura 02 – Acesso à região do rio Pirangi (Fonte: DERT – Mapa Rodoviário do Ceará,

2005)

2.2 - Aspectos Geológicos – Geomorfológicos

De acordo com Souza (1998), na zona litorânea o domínio dos depósitos sedimentares

Cenozóicos é constituído pelas exposições Terciário-Quaternário da Formação Barreiras e

pelas ocorrências sub-atuais e atuais das paleodunas, sedimentos de praias e aluviões. As

unidades litoestratigráficas, holoceno e plio-plestoceno, estão cobertas pelas planícies de

acumulação, fluviais e litorâneas, e pelos glacis pré-litorâneos.

12

Os sedimentos de neoformação (Holocênicos) têm granulometria e origem variadas, capeando

os depósitos mais antigos da Formação Barreiras. Na faixa praial e nos terraços marinhos,

predominam as areis quartzosas com níveis de minerais pesados, fragmentos de conchas e

minerais micáceos.

No contexto geológico, segundo dados da CPRM Serviço Geológico do Brasil, entre os

principais recursos minerais que ocorrem na área, estão, os diatomitos, minerais constituídos

pela acumulação de algas diatomáceas microscópicas encontrados nas lagoas; os minerais de

argila, depósitos naturais existentes nas margens das lagoas e na planície do rio Pirangi,

explorado através de olarias; e o sal marinho, cuja produção é favorecida pelas condições

naturais da região que apresenta temperaturas relativamente elevadas, baixas precipitações

pluviométricas e ventos constantes, o que facilita a evaporação da água do mar.

A geomorfologia da área tem características predominantemente planas ou de declividade

suave, feições morfológicas típicas de ambientes litorâneos. Pela natureza dos estudos aqui

propostos, a geomorfologia apresenta-se como elemento básico, pelo fato do relevo e das

feições do modelado identificarem e delimitarem os sistemas e subsistemas ambientais. (Lima

et al, 2000).

2.3 - Caracterização Hidroclimatológica

O rio Pirangi, junto a outras bacias de pequenos rios litorâneos, compõe a Bacia Hidrográfica

Metropolitana de Fortaleza com 14.910 ha (SRH, 1992). Seu estuário é caracterizado pela

presença de vasas, recobertas por vegetação de mangue,com área aproximada de 200ha

SEMACE (2004).

Fisiograficamente, a bacia do rio Pirangi, apresenta uma forma retangular alongada de largura

quase constante com área de 4374,1 km2 e perímetro de 360 km; o talvegue do rio principal se

estende por 177,5 km e largura média variando de 35 km, no alto e médio curso, a 55 km no

baixo curso. Logo, esta apresenta um índice de compacidade 1,52, e fator de forma 0,14

(COGERH, 2001).

O rio nasce numa região de pouca altitude e relevo moderado; a sua nascente esta localizada

no nordeste do município Quixadá na cota 200m. Em cerca de 80% do talvegue a declividade

13

é próxima de 0,05%, sendo que no trecho final ela praticamente se anula dando lugar à uma

região de inúmeras lagoas de níveis altimétricos muito semelhantes (Figura 03).

A rede hidrográfica apresenta um padrão do tipo subparalelo, na região do baixo curso, onde

ocorre, ainda, o tipo dendrítico. No médio e baixo curso, as estruturas comandam, de modo

quase completo, o traçado dos rios que se apresentam com um padrão retangular

(confluências formando ângulos retos). A área de domínio do embasamento cristalino mostra-

se mais dissecada do que a sedimentar, apresentando um maior número de rios, demonstrando

um controle da geologia sobre a drenagem.

Com tributários distribuídos de forma homogênea em ambas as margens, não apresenta

nenhuma afluência significativa. Todos os cursos d'água da bacia apresentam caráter

intermitente, exceto próximo ao litoral, onde o rio Pirangi, sofrendo inclusive a influência das

marés, formando um estuário composto por 200 ha de manguezais (Figura 04).

Figura 03 – Drenagem e relevo da bacia do Rio Pirangi

14

Figura 04 – Imagem da zona estuarina do rio Pirangi

De modo geral, o clima das Bacias Metropolitanas se apresenta bastante homogêneo; as

variações climáticas registradas são diretamente associadas ao regime pluviométrico e

decorrem, fundamentalmente, das seguintes condições: proximidade do litoral, quando os

índices pluviométricos são mais elevados e as temperaturas mais estáveis; e do relevo

acidentado, onde ocorrem precipitações orográficas que se somam às temperaturas mais

baixas em decorrência da altitude.

Na bacia do rio Pirangi o clima predominante é quente e estável, de elevadas temperaturas e

reduzidas amplitudes, com acentuada taxa de insolação, forte poder evaporante e, acima de

tudo, com um regime pluviométrico marcadamente irregular. Segundo a classificação de

Köppen, o território da área ora em estudo apresenta a zonas climáticas BSw'h', a saber: clima

quente e semi-árido, com estação chuvosa atrasada para o outono. Ocorre no alto/médio

cursos das bacias dos rios Choró e Pirangi, onde as precipitações oscilam entre 700 e 1.000

mm.

15

Os dados climatológicos foram observados através de 33 estações pluviométricas da

FUNCEME com área de influencia na bacia do rio Pirangi, 21 estações pluviométricas da

SUDENE e 07 Plataformas de coletas de dados (PCD s) administradas pela FUNCEME, estas

fornecem dados diários de temperatura e umidade relativa do ar, radiação solar, pressão

atmosférica e, velocidade e direção dos ventos. De acordo com a proposta do estudo, os dados

climatológicos levantados em campo serão calibrados com a PCD do município de Beberibe.

A distribuição espacial dos postos acima citados pode ser observada na Figura 05. Já nas

Tabelas 01 e 02 podem ser observadas as características das estações pluviométricas da

FUNCEME e da SUDENE, respectivamente. A Tabela 03 apresenta a caracterização das

plataformas de coletas de dados (PCD s).

Figura 05 – Distribuição espacial das estações pluviométricas e PCD’s na bacia do rio

Pirangi.

16

Tabela 01 – Caracterização dos postos pluviométricos controlados pela FUNCEME na

bacia do rio Pirangi.

Código Municipio Posto Lat. Long. Série

23 Beberibe Beberibe 4º13' 38º07' 1/jan/1982 a 31/jun/2006107 Palhano Palhano 4º45' 37º58' 1/jan/1979 a 8/mai/2006153 Cascavel Cristais 4º29' 38º21' 1/fev/1988 a 3/mai/2006157 Fortim Fortim 4º27' 37º47' 1/fev/1988 a 8/jun/2006160 Aracoiaba Ideal 4º25' 38º40' 1/fev/1988 a 31/abr/2005161 Ocara Sereno de Cima 4º31' 38º37' 1/set/1997 a 31/jun/2006162 Ocara Curupira 4º32' 38º33' 1/out/1997 a 31/mai/2006163 Ocara Novo Horizonte 4º28' 38º33' 1/set/1997 a 31/mar/2006164 Ocara Serragem 4º27' 38º30' 1/out/1997 a 31/mai/2006165 Ocara Arisco dos Marianos 4º39' 38º33' 1/out/1997 a 31/mar/2005167 Beberibe Boq. do Cesário 4º35' 38º13' 1/jan/1983 a 31/jun/2006187 Itapiuna Caio Prado 4º39' 38º56' 1/fev/1998 a 31/jun/2006201 Morada Nova Aruaru 4º34' 38º21' 1/fev/1988 a 31/jun/2006202 Ibicuitinga Ibicuitinga 4º58' 38º38' 1/fev/1988 a 31/jun/2006204 Chorozinho Chorozinho 4º18' 38º30' 1/jan/1983 a 31/jun/2006282 Ibaretama Pirangi 4º41' 38º41' 1/mai/2000 a 31/abr/2006284 Aracoiaba Vila Pedra Branca 4º30' 38º49' 1/mai/2000 a 31/jun/2005326 Beberibe Lagoa Funda 4º16' 38º02' 1/mai/2000 a 31/mai/2006337 Cascavel Guanaces 4º48' 38º19' 1/jun/2000 a 31/jun/2006340 Chorozinho Patos dos Liberatos 4º17' 38º31' 1/jun/2000 a 31/mai/2006357 Beberibe Paripueiera 4º22' 37º55' 1/jun/1998 a 31/mai/2006361 Ocara Ocara 4º29' 38º36' 1/fev/1988 a 31/jun/2006379 Quixada Daniel de Queiroz 4º50' 38º59' 1/mai/1972 a 31/set/1992417 Aracati Aeroporto de Aracati 4º33' 37º47' 1/mar/2001 a 31/jun/2006420 Aracati Santa Tereza 4º36' 37º52' 1/jun/2000 a 31/mai/2005425 Russas Lagoa Grande 4º41' 38º12' 1/jun/2000 a 31/mai/2006432 Morada Nova Boa Água 4º46' 38º30' 1/jun/2000 a 31//mai/2006452 Beberibe Serra do Felix 4º31' 38º11' 1/jun/1998 a 31/mai/2006491 Morada Nova Patos 4º41' 38º24' 1/mai/1998 a 31//jun/2006493 Quixada Cipó dos Anjos 5º00' 38º43' 1/jun/1998 a 31/jan/2006506 Beberibe Itapeim 4º21' 38º07' 1/jan/1998 a 31/jun/2006544 Ibaretama Ibaretama 4º48' 38º46' 1/jan/1990 a 31//jun/2006685 Ibaretama Fazenda Niterói 4º52' 38º51' 1/jan/2002 a 31/mai/2006

17

Tabela 02 – Caracterização dos postos pluviométricos controlados pela SUDENE na

bacia do rio Pirangi.

Código Municipios Postos Lat. Long. Série

2883435 Cascavel Angicos 4º13' 38º20' 1/jan/1962 a 31/dez/19882883605 Pacajús Chorozinho 4º19' 38º29' 1/jan/1932 a 28/fev/19782883679 Beberibe Itapeim 4º20' 38º07' 1/jan/1932 a 31/dez/19882883836 Cascavel Pitombeiras 4º26' 38º20' 1/jan/1919 a 31/dez/19882884912 Beberibe Umburanas 4º28' 37º57' 1/jan/1962 a 31/dez/19882892044 Aracoiaba Passagem Funda 4º30' 38º57' 1/jan/1962 a 30/set/19762892089 Aracoiaba Curupira 4º32' 38º34' 1/jan/1962 a 31/dez/19882892307 Itapiuna Caio Prado 4º39' 38º58' 1/jan/1912 a 28/fev/19852892527 Quixadá Várzea Nova 4º45' 38º52' 1/jan/1932 a 31/mai/19612892531 Quixadá Olho D'água 4º45' 38º51' 1/jan/1932 a 31/dez/19882892605 Quixadá Daniel de Queiroz 4º49' 38º59' 1/jan/1919 a 28/fev/19872892679 Morada Nova Boa Água 4º50' 38º37' 1/jan/1962 a 31/dez/19882892811 Quixadá São Francisco 4º54' 38º57' 1/jan/1962 a 31/dez/19882892918 Quixadá Salva-Vidas 4º58' 38º55' 1/jan/1926 a 31/dez/19882892926 Quixadá Várzea da Onça 4º59' 38º53' 1/jan/1962 a 31/dez/19882892972 Ibicuitinga Ibicuitinga 4º58' 38º39' 1/jan/1961 a 31/dez/19882893031 Cascavel Cristais 4º30' 28º31' 1/jan/1932 a 30/abr/19782893165 Russas Boq. do Cesário 4º34' 38º11' 1/jan/1962 a 31/dez/19882893336 Morada Nova Patos 4º41' 38º20' 1/jan/1962 a 31/dez/19882893732 Morada Nova Feiticeiro 4º52' 38º21' 1/jan/1961 a 31/dez/19882894105 Aracati Arueiras 4º34' 37º59' 1/jan/1962 a 31/dez/1988

Tabela 03 – Caracterização das plataformas de coletas de dados (PCD’s) controlados

pela FUNCEME, localizados nas proximidades da bacia do rio Pirangi.

Municípios Latitude Longitude Tipo

Aracoiaba 4º26' 38º45' agrohidrometeorológicaAratuba 4º23' 39º02' agrometeorológicaIbaretama 4º49' 38º49' agrometeorológicaJaguaruana 4º50' 37º45' agrohidrometeorológicaMorada Nova 5º08' 38º21' agrohidrometeorológicaPacajús 4º11' 38º29' agrometeorológicaBeberibe 4º14' 38º12' agrometeorológica

18

O regime pluviométrico da região é caracterizado pela heterogeneidade temporal, verificando-

se uma concentração da precipitação no primeiro semestre do ano, e uma forte variação inter-

anual. Geralmente, a estação chuvosa tem inicio no mês de janeiro e se prolonga até junho. O

trimestre mais chuvoso é o de fevereiro/abril ou o de março/maio, respondendo por 65,0 a

70,0% da precipitação anual. No semestre janeiro/junho este índice supera 90,0% (COGERH,

2001).

A análise da distribuição interanual da precipitação revela a ocorrência de anos muito secos,

quando o índice de precipitação se reduz a menos de 1/4 ou 1/5 da média anual, com uma

freqüência estimada de 10,0 a 20,0% sobre períodos longos. Como já citado, o relevo e a

proximidade do litoral, exercem apreciável influência sobre os totais anuais, através de suas

características de altitude e exposição aos ventos. Assim, na área de estudo, a distribuição

espacial da pluviosidade apresenta valores de 1000 mm área do baixo Pirangi e reduzem a 800

mm no alto/médio curso do rio Pirangi, apresentando como valor médio na bacia 910 mm e de

970mm na zona estuarina. A distribuição das precipitações médias anuais na bacia do rio

Pirangi podem ser observadas na Figura 06.

500000 520000 540000 560000 580000 600000 620000 640000

9440000

9460000

9480000

9500000

9520000

9540000

740 mm760 mm780 mm800 mm820 mm840 mm860 mm880 mm900 mm920 mm940 mm960 mm980 mm1000 mm1020 mm1040 mm1060 mm1080 mm1100 mm1120 mm1140 mm1160 mm1180 mm1200 mm1220 mm

Figura 06 – Distribuição das precipitações médias anuais na bacia do rio Pirangi

19

No que se refere à temperatura, na região vizinha ao litoral a média oscila de 26°C a 27°C,

alcançando o patamar de 28°C para as zonas interiores mais centrais. As médias das

temperaturas máximas e mínimas refletem a estabilidade do regime térmico: em geral, nas

regiões mais quentes elas ficam em torno de 33°C a 34°C para as primeiras, e de 22°C a 23°C

para as segundas; nas zonas litorâneas a redução se observa mais na temperatura máxima, que

se situa com maior freqüência entre 31°C a 32°C. A variação das temperaturas médias anuais

na bacia do rio Pirangi podem ser observadas na Figura 07 e a variação mensal da temperatura

na PCD de Beberibe pode ser observada no gráfico da Figura 08.

500000 520000 540000 560000 580000 600000 620000

9440000

9460000

9480000

9500000

9520000

22.2 °C

22.6 °C

23 °C

23.4 °C

23.8 °C

24.2 °C

24.6 °C

25 °C

25.4 °C

25.8 °C

26.2 °C

26.6 °C

27 °C

27.4 °C

27.8 °C

Figura 07 – Distribuição das temperaturas médias mensais na bacia do rio Pirangi

20

19

21

23

25

27

29

31

33

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Meses

Tem

pera

tura

ºCTmedTminTmax

Figura 08 – Variação mensal da temperatura da PCD de Beberibe

A umidade relativa do ar, bem como praticamente todos os parâmetros climáticos, está

intimamente ligada com a pluviosidade. No período de chuvas ela supera, freqüentemente, a

80%, sendo que, nas regiões litorâneas, alcança valores próximos de 90%; o trimestre

março/maio é o período mais úmido. Na estiagem, a umidade reduz-se principalmente nas

regiões mediterrâneas, mais áridas, e atinge a faixa de 50%; no litoral, tal diminuição é menor,

situando-se, geralmente, entre 60% e 65%; o período crítico abrange os meses de setembro a

novembro. Na média a umidade relativa do ar nas regiões mais secas é de 60% a 65%, e nas

úmidas ultrapassa 70%. Quando da ocorrência de anos secos, os valores da umidade variam

muito menos e se mantêm em níveis mais reduzidos. A variação das Umidades relativas

médias anuais na bacia do rio Pirangi podem ser observadas na Figura 09 e a variação mensal

da Umidade relativa do ar da PCD de Beberibe pode ser observada no gráfico da Figura 10.

21

500000 520000 540000 560000 580000 600000 620000

9440000

9460000

9480000

9500000

9520000

61.56262.56363.56464.56565.56666.56767.56868.56969.57070.57171.57272.573

Figura 09 – Distribuição das umidades relativas médias mensais na bacia do rio Pirangi

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Meses

Umid

ade

Rela

tiva

do A

r (%

)

UrminUrmax

Figura 10 – Variação mensal da umidade relativa do ar da PCD de Beberibe

Uma das principais características do clima regional diz respeito à favorável insolação;

espacialmente o número médio de horas de insolação altera-se pouco na área, sendo de cerca

de 2.650 horas/ano a quase 3.000 horas/ano. Além do mais, no decorrer do ano, a duração de

incidência de luz solar apresenta variações moderadas, atingindo os menores valores nos

22

meses de maior pluviometria, em torno de 6,0 horas/dia, e, no auge da estiagem, atinge cerca

de 9,0 horas/dia.

O mesmo comportamento se observa com a nebulosidade, mais do que qualquer outro

parâmetro diretamente dependente da pluviosidade. Em geral, no período chuvoso o índice

observado é, freqüentemente, superior a 6,0 décimos, atingindo valores superiores aos 7,5

décimos; na estiagem, a nebulosidade diminui bastante permanecendo entre 2 décimos e 4

décimos, em especial no trimestre agosto/outubro.

Os ventos só têm maior representatividade nas regiões litorâneas ou nos trechos finais dos

vales. Apresentam velocidades maiores no segundo semestre, quando a velocidade média

predominante é de 3,0 m/s a 4,0 m/s; no primeiro semestre, em especial antes do início da

época das chuvas mais abundantes, reduzem-se bastante.

No conjunto, as condições climáticas favorecem sobremodo o fenômeno da evaporação,

provocando, em conseqüência, perdas hídricas consideráveis, mormente no que concerne aos

volumes acumulados em superfícies livres. Como tais condições são mais rigorosas durante a

estiagem, os índices de evaporação estão implicitamente relacionados com os de

pluviometria: a ausência de chuvas contribui para o acréscimo das perdas por evaporação.

Não há grande variação das taxas de evaporação na área, que contam com um total anual de

1649mm medidos em tanques evaporimétricos Classe A na estação meteorológica de

Fortaleza (PERH-CE, 1992). A variação mensal da evaporação desta estação pode ser

observada no gráfico da Figura 11.

23

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Meses

Eva

pora

ção

Tanq

ue "

Cla

sse

A"

Figura 11 – Variação mensal da evaporação do tanque Classe “A” da estação

meteorológica de Fortaleza

O trimestre úmido março/maio é freqüentemente o de menor índice, correspondendo, em

média, a 15% da evaporação anual; por outro lado, o de setembro/novembro concentra quase

1/3 do mesmo total. A taxa média diária de evaporação em Tanque Classe A, é da ordem de

3,5 mm/dia a 4,5 mm/dia nos meses mais favoráveis; alcançando a faixa de 12 mm/dia nos

meses quentes nas zonas mais áridas.

Quando da ocorrência de anos secos, as alturas totais de evaporação aumentam

consideravelmente, podendo superar os 3.300 mm/ano; nestes casos, a diferença entre as taxas

do 1° e 2° semestres reduz-se acentuadamente. O balanço hídrico sazonal segundo o método

de Thornthwaite & Mather revela que para as áreas litorâneas a deficiência hídrica tem início

no mês de julho prolongando-se até janeiro, com índices situados entre 600 e 750 mm anuais.

No trimestre úmido, nos anos de pluviometria média ou acima observam-se excedentes

hídricos, geralmente inferiores a 100 mm, apresentando o litoral de Fortaleza índices

próximos a 400 mm (COGERH, 2001).

Na bacia hidrográfica do rio Pirangi há somente uma estação fluviométrica, a de Cristais,

código da SUDENE 35950000. Localizada nas coordenadas 04º25 S e 40º55 W controla uma

área de 2037km2 o que representa 47% da bacia do rio Pirangi. As séries de dados diários

24

desta estação estendem-se de janeiro de 1973 a dezembro de 1979 (PERH, 1992). O

hidromagrama desta estação pode ser observado no gráfico da Figura 12.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

dez-

72

jul-7

3

jan-

74

ago-

74

fev-

75

set-7

5

mar

-76

out-7

6

mai

-77

nov-

77

jun-

78

dez-

78

jul-7

9

jan-

80

Vazã

o (m

3/s)

Figura 12 – Hidrograma diário – Estação Cristais (35950000)

2.4 - Solos

Na área que corresponde ao estuário e entorno do rio Pirangi, as classes de solos dominantes

são: Neossolos Quartzarênicos, Gleissolos Sálicos e Planossolos Nátricos.

• Neossolos Quartzarênicos

Dentre os solos da área estudada, os que ocupam maior expressão territorial são os Neossolos

Quartzênicos, compreendendo, não só os campos de dunas, mas também os tabuleiros pré-

litorâneos.

São solos minerais, hidromórficos ou não, essencialmente quartzosos, com textura arenosa ao

longo de pelo menos uma profundidade de dois metros de superfície, o que os caracteriza

como profundos e excessivamente drenados, com lençol freático alto. Possuem seqüência de

horizontes A C e são provenientes de arenitos do Cretáceo, Jurássico, Devoniano Indiviso e

25

Siluriano Devoniano Inferior, de sedimentos arenosos da Formação Barreiras do Terciário ou

ainda de sedimentos arenosos não consolidados do Holoceno. São solos com baixo teor de

argila, apresentando, em geral, relevo plano. Suas limitações são a deficiência de umidade,

baixa fertilidade natural, acidez e susceptibilidade à erosão, principalmente a eólica.

• Planossolos Nátricos

Estes solos são encontrados na área, na planície flúvio-lacustre das lagoas da região e na

planície fluvial do rio Pirangi. A tipologia mostra que são solos minerais halomórficos com

horizonte B solonétzitico ou nátrico. O horizonte nátrico constitui uma modalidade de B

textural. Normalmente tem uma seqüência de horizonte A-E-Btn-Cn ou A-Btn-Cn, com

amplo predomínio de argila de atividade alta, havendo grande contraste entre os horizontes

superficiais e as camadas mais profundas. A origem destes solos é, em sua maioria, saprolito

de gnaisse e micaxisto, ambos de Pré-cambriano, ou de materiais oriundos de outros tipos de

rocha.

São solos rasos a moderadamente profundos, mal drenados, com mudança textural abrupta de

A para B e muito susceptíveis a erosão. Geralmente ocorrem associados ao Planossolo

Háplico, acompanhando os cursos d água. Apresenta relevo plano a suave ondulado.

Não são solos próprios para o cultivo, dentre as limitações estão as condições físicas que não

permitem o uso de máquinas agrícolas, são bastante erodíveis e possuem elevado teor de

sódio.

• Gleissolos Sálicos

Na área, estes solos aparecem nas várzeas próximas à zona estuarina do rio Pirangi.

Compreendem solos minerais halomórficos, intermediários para solonetz, com seqüência de

horizonte A-Cgz ou seja, apresentam gleização e, ao mesmo tempo horizonte sálico. São solos

pouco diferenciados com horizonte A, em geral de 7 a 20 cm de espessura. Apresentam

coloração escura de tonalidade brunado ou acastanhado.

26

A alta salinidade e o difícil manejo os deixam limitados quanto ao uso, sendo explorados

apenas com carnaubais existentes nas planícies fluviais. Estão localizados nas várzeas dos

riachos e córregos, revestidos com uma vegetação de várzea (Mapa de Solos).

2.5 - Cobertura Vegetal

Os aspectos associados à cobertura vegetal, estão relacionados principalmente às

características edafoclimáticas e morfológicas e já não apresenta suas características

primárias.

Com base em estudos realizados envolvendo a ecodinâmica das paisagens do Estado do Ceará

(Souza, 1998), foram identificadas, dentro da área estudada, as seguintes unidades

fitoecológicas: Complexo Vegetal da Planície Litorânea e suas subunidades; Vegetação das

Planícies Fluviais e Vegetação de Tabuleiros Pré-Litorâneos.

• Complexo Vegetal da Planície Litorânea

Segundo considerações do Radambrasil (1981), a planície litorânea corresponde às áreas de

coberturas das formações pioneiras, que se caracterizam por apresentarem condições

pedogenéticas instáveis, ocorrendo constante deposição de sedimentos no terreno. Desta

forma as características da cobertura vegetal na planície litorânea estão intrinsecamente

relacionadas aos processos de erosão e acumulação marinhas, fluviomarinhas, eólicas e

fluviais, que, dependendo da situação, podem oferecer condições fitoestabilizadora,

permitindo a formação de determinado tipo de vegetação.

De acordo com as condições locais, o complexo vegetal da planície litorânea é formado pelas

seguintes subunidades:

• Vegetação da faixa praial;

• Vegetação das dunas fixas;

• Vegetação das planícies fluviais;

• Vegetação dos mangues das planícies flúvio-marinha.

27

Cada subunidade tem características ambientais próprias que são exploradas de forma

diversificada a fim de trazer retornos econômicos.

• Vegetação da faixa praial

A faixa praial, por está muito próxima ao mar, apresenta solos extremamente arenosos, que

depende das condições do terreno, para abrigar algum tipo de vegetação.

A rara vegetação encontrada nesta área, corresponde a uma cobertura aberta, expondo sempre

a areia branca entre os tufos, com presença de algas verdes recobrindo as rochas de praia. No

geral, praticamente não há vegetação.

As poucas espécies que surgem na alta praia correspondem a Iresine portulacoides (bredinho

de praia), Ramirea marítima (cipó de praia), Borreria marítima (cabeça branca) e Sesuvium

portulacastrum (beldroega de praia), dentre outras.

O local confere uma paisagem de beleza ímpar, primitiva e em constante processo de mutação

em função de uma dinâmica própria de área estuarina, onde participam com menor ou maior

intensidade os seguintes elementos: mar, rio, sedimentos arenosos e argilosos, correntes

marítimas, ventos, areia e ação antrópica.

• Vegetação das dunas fixas

Na pós-praia a vegetação pioneira psamófila reveste as dunas em pequenos tufos isolados,

nunca alcançando um clímax devido ao processo de movimentação da areia pelo vento, o que

limita o desenvolvimento da pedogênese. Segundo Tricart (1977), este tipo de vegetação

contribui para a bioestabilização progressiva do ambiente, uma vez que constitui a etapa

inicial da sucessão ecológica e das comunidades vegetais do local.

As dunas móveis não possuem qualquer revestimento vegetal, já as dunas semifixas possuem

uma cobertura vegetal composta por um único extrato herbáceo-gramíneo pouco denso. As

espécies que compõem esta paisagem se adaptam às condições ambientais extremas, tais

como: alta salinidade, ventos intensos e solos pobres em nutriente.

28

Entre as espécies halófitas mais comuns na área, destaca-se a Ipomoea pes-caprae (Salsa);

Macropitilium sp (oró); Remirea marítima (Cipó-de-praia) (Fernandes, 1990).

As dunas fixas por serem gerações mais antigas são cobertas pela vegetação subperenifólia de

porte predominantemente arbustivo, que se desenvolve a retaguarda dos cordões de dunas

móveis e, portanto paralelo ao mar. Em direção aos tabuleiros, começa a ocorrência de uma

vegetação de porte mais arbóreo, aparecendo plantas mais exuberantes. Estes locais por serem

mais edafizados são aproveitados com uma agricultura de subsistência no período chuvoso.

As espécies mais representativas deste ambiente são: Anacardium occidentale (cajueiro),

Caesalpinia ferrea (jucá), Zizyphus joazeiro (juazeiro), Tabebuia impetiginosam (pau d arco

roxo), Birsonima crassifolia (murici), Eugenia sp (ubaia) e outras.

• Vegetação paludosa marítima de mangues das planícies fluvio-marinhas

Os manguezais da planície flúvio-marinha do rio Pirangi, apresentam-se bastante degradados,

pela perda significativa desta vegetação pela ação antrópica, dando lugar a implantação de

projetos de carcinicultura. Os solos, além de lodosos e profundos, ficam temporariamente ou

continuamente submersos, apresentando-se bem desenvolvidos, mal drenados e com elevados

teores de salinidade e enxofre. As temperaturas e salinidade da água e o oxigênio do solo

variam bastante entre o dia e a noite e de acordo com cada movimento das marés, forçando a

uma maior adaptação das plantas.

Estas condições gerais limitam a área para o uso agrícola, embora favoreça a prática de outras

atividades econômicas como a pesca de diversas espécies de peixes, moluscos e crustáceos,

produção de sal e criatório de camarão marinho em cativeiro.

• Vegetação de várzea das planícies fluviais

A vegetação de várzea das planícies fluviais destacando-se a carnaúba (Copernicia prunifera)

e vegetação típica ribeirinha. O domínio de solos aluviais, com melhores condições de

fertilidade natural e maior disponibilidade hídrica, favorece a utilização das várzeas com

culturas diversas.

29

• Vegetação subperenifólia de tabuleiros

Esta vegetação atualmente encontra-se bastante descaracterizada em relação às condições

originais. Com feições distintas é possível identificar nesta área, a vegetação de tabuleiro

subperenifólia.

A vegetação subperenifólia é composta por plantas de porte arbustivo ou, comumente

arbustivo/arbóreo, intercalando áreas pouco adensadas com áreas mais densas. Na medida em

que a área se afasta do litoral, onde os sedimentos da formação barreiras assumem uma menor

espessura no contato com os solos das depressões sertanejas, passam a predominar espécies

caducifólias mais parecidas com a caatinga, em virtude da influência da semi-aridez do clima.

Entre as espécies representativas da vegetação subperenifólia de tabuleiro destacam-se:

Caesalpínia ferrea (jucá), Tabebuia impetiginosa (pau d arco-roxo), Hymenaea courbaril

(jatobá), Guazuma ulmifolia (mutamba) e Combretum leprosum (mofumbo).

2.6 - Categorias Espaciais dos Sistemas e Subsistemas Ambientais

O agrupamento de áreas dotadas de condições naturais homogêneas que apresentam

especificidade quanto às combinações mútuas dos fatores naturais, deu origem ao mapa de

Sistemas Ambientais (Mapa dos Sistemas e Subsistemas).

Com o apoio dos resultados das pesquisas bibliográficas, da análise e interpretação das

imagens de satélite, foram identificados e mapeados os sistemas e subsistemas ambientais da

área dentro do contexto de estudo integrado. (Tabela 04)

30

Tabela 04 - Sistemas e subsistemas ambientais do estuário do rio Pirangi e entorno.

Sistemas Ambientais Subsistemas Ambientais

Faixa praial, com Neossolos Quartzarênicos e vegetação

pioneira psamófila;

Dunas móveis, com Neossolos Quartzarênicos e vegetação

pioneira psamófila;

Dunas fixas e paleodunas, com Neossolos Quartzarênicos e

vegetação subperenifólia de dunas;

Planície litorânea

Planície flúvio-marinha, com Gleissolos Sálicos e

vegetação paludosa marítima de mangue.

Planície RibeirinhaPlanície fluvial do rio Pirangi e do rch. Umburanas com

Planossolos Nátricos, vegetação de várzea e mata ciliar.

Glacis de Acumulação

Pré-litorâneos

Tabuleiros Arenosos com Neossolos Quartzarênicos e

vegetação subperenifólia de tabuleiros.

Com base nos estudos realizados por Soares (op. cit. 1998), foi apresentado na Tabela 05 uma

síntese das condições ambientais dos sistemas e subsistemas do estuário e entorno do rio

Pirangi.

Na referida tabela é feita uma avaliação da dinâmica ambiental e do estado de evolução destes

ambientes. A análise ecodinâmica foi realizada de acordo com critérios de Tricart (1977) e a

vulnerabilidade ambiental das unidades foi feita conforme o quadro-síntese proposto por

Souza et al (1994). Cada uma das categorias está relacionada ao comportamento e à

vulnerabilidade das condições geoambientais em função dos impactos ocasionados por

processos degradacionais. Assim, são consideradas como categorias de ambientes os

seguintes: ambientes estáveis (predomina a pedogênese), ambientes de transição, e ambientes

fortemente instáveis (predomina a morfogênese). O grau de vulnerabilidade pode ser: Baixo,

Moderado ou Alto, que é inversamente proporcional à sustentabilidade, que pode ser: Alta,

moderada, baixa ou muito baixa. Assim foi feita uma análise de cada sistema ambiental

encontrado na área.

31

Tabela 05 - Síntese das condições fundamentais dos sistemas ambientais do estuário do rio Pirangi e entorno.

Capacidade de SuporteSistemaAmbiental

Características NaturaisDominantes

Ecodinâmica eVulnerabilidade Potencialidades Limitações

SustentabilidadeAmbiental

PlanícieLitorânea

Superfície composta porterrenos de neoformação,submetidos às influênciasmarinha, fluvial e pluvial,contendo campos de dunas,maugues, e faixa praial;condições climáticas variandode semi-áridas a subumidas;ocorrência freqüente deestuários, recursos hídricossub-superficiais; areiaseólicas com vegetação derestinga ao longo da zonacosteira apresentando-secomo cordões litorâneosdepositados subparalelamenteà faixa de praia, tendoalgumas saliências comopontos de apoio.

Ambientes instáveis,parcialmente submersose com altavulnerabilidade àerosão

Elevado potencialpara atividades deturismo, lazer, epesca; pesquisacientífica, bompotencial de recursoshídricos subterrâneos.

Restrições legais àocupação; sedimentosinconsolidados pelaação eólica emarinha; erosão;deficiência dedrenagem;inundaçõesperiódicas; excessode sais

Moderada

(Continua)

32

(Continuação)

Capacidade de SuporteSistemaAmbiental

Características NaturaisDominantes

Ecodinâmica eVulnerabilidade Potencialidades Limitações

SustentabilidadeAmbiental

PlanícieRibeirinha

Sedimentos aluviais comareias mal selecionadas;formas planas oriundas doprocesso de deposição emfaixas de aluviões e baixadasinundáveis; escoamentointermitente sazonal em fluxolento dos rios e riachos;vegetação de várzea recobertapor mata ciliar de carnaúba.

Ambientes detransiçãocomvulnerabilidademoderada

Agroextrativismomineral; agricultura;lavouras de vazante;reservas hídricassuperficiais;

Restrições legais aocupação; deficiênciade drenagem;salinidade;

Moderada

Glacis deAcumulaçãoPré-litorâneos

Sedimentos inconsolidadosda Formação Barreiras;areno-argilosos com grandevariação granulométrica ecores variegadas; rampas deacumulação com caimentotopográfico suave; dissecadasfrancamente pela drenagemem interflúvios tabulares e emfeições colinosas; drenagemintermitente sazonal, depadrão paraleloeventualmente sub-dendrítico; vegetação detabuleiros subperenifólia ecaducifólia.

Ambientes de transiçãocom tendência aestabilidade e comvulnerabilidademoderada a muitobaixa.

Exploração da culturado cajueiro; expansãoda infra-estruturaviária; loteamentos;expansão urbana;atividades agro-pastoris;reflorestamento;extrativismo emforma de carvão elenha; lavourasxerófilas; pecuáriaextensiva.

Baixa fertilidadenatural; limitaçãorelativa aoarmazenamento deágua necessitandosistema de irrigação

Moderada a alta

33

2.7 - Uso e Ocupação da Terra

O uso e ocupação da terra no estuário em estudo, está relacionado as formas de exploração

dos seus recursos naturais e ambientais, das atividades exercidas em determinadas áreas com

agricultura e pecuária e com desenvolvimento da urbanização, da implantação de vias de

acesso e da implementação do turismo.

Por ser uma região bastante povoada, o seu desenvolvimento sócio-econômico está apoiado

na pesca, carcinicultura, turismo, empreendimentos imobiliários, agricultura, pecuária e

agroextrativismo. Uma das formas de ocupação citadas no Projeto Radambrasil (1981) seria o

aproveitamento do relevo com a implantação de atividades turísticas, já que as feições se

mostram favoráveis com base nas condições paisagísticas e pitorescas. Atualmente já é grande

a procura de locais para desenvolver este tipo de atividade, que apesar de trazer divisas e

melhorar a qualidade de vida da população, em geral, age no sentido de degradar,

principalmente, a cobertura vegetal e os solos, modificando as condições dos meios fito-

ecológicos e afetando toda a ecodinâmica das paisagens. Daí a importância de se conhecer

estes ecossistemas para se promover o planejamento e ordenamento territorial da região.

A partir da análise das informações extraídas das imagens orbitais, foi possível identificar e

mapear as diversas formas atuais de ocupação da terra nesta região. Os elementos de

interpretação adotados no reconhecimento das feições analisadas nas imagens, permitiram

distinguir as classes temáticas esquematizadas, as quais podem ser observadas no Mapa de

Cobertura Vegetal/Uso e Ocupação da Terra (ANEXO I).

A Tabela 06 apresenta as condições atuais de uso e ocupação da terra, identifica alguns

impactos e riscos relacionados à ocupação desordenada à sustentação sócio-econômica e

cultural das comunidades tradicionais e a conservação da biodiversidade e define ( a partir da

Resolução CONAMA Nº 303, de 20 de março de 2002 que dispõe sobre os parâmetros,

definições e limites de Áreas de Preservação Permanente - APP s) os ambientes protegidos

por legislação ambiental.

34

Tabela 06 - Descrição das classes temáticas dos sistemas e subsistemas ambientais: impactos e riscos à ocupação e ambientes

protegidos por legislação ambiental

SistemaAmbiental

SubsistemaAmbiental

Classe Temática(ha) Descrição Impactos e Riscos à

Ocupação

Legislação Ambiental(Resolução CONAMANº303 de 20/03/2002)

PlanícieLitorânea

Faixa praialDunas móveis

Dunas fixasPleodunas

Vegetação pioneirapsamófila (583,86ha)

Vegetaçãosubperenifólia dedunas(191,31 ha)

Próxima ao mar, a raravegetação encontradaaparece em tufos compresença de algasverdes recobrindo asrochas de praia;Vegetação compostapor um único estratoerbáceo/gramíneo

Vegetação de portearbustivo que sedesenvolve àretaguarda dos cordõesde dunas; presença deaglomerados urbanos,distritos e povoados

Bloqueio do fluxo naturaldos sedimentos eólicos;erosão dos bancos de areiasdispostos nos canais demaré e estuário; erosãoacelerada nas margens doestuário e faixa de praia;impermeabilização docampo de dunas; danos aosexutórios de água doce;extinção das lagoascosteiras e interdunares;danos à fauna e a flora poração antrópica.

Dunas Unidadegeomorfológica deconstituiçãopredominante arenosacom aparência decômoro ou colina,produzida pela ação dosventos, situado nolitoral ou no interior docontinente, podendoestar recoberta, ou não,por vegetação.

(Continua)

35

(Continuação)

SistemaAmbiental

SubsistemaAmbiental

Classe Temática(ha) Descrição Impactos e Riscos à

Ocupação

Legislação Ambiental(Resolução CONAMANº303 de 20/03/2002)

PlanícieLitorânea

Planície flúviomarinha

Vegetação paludosamarítima de mangue;(259,51 ha)

Fazendas de camarão;(489,65 ha)

Áreas propícias ainstalação de novosprojetos decarcinicultura.(1.721,33 ha)

Vegetação típica deambientes com elevadosteores de salinidade;fazendas dedicadas àcriação de camarão emtanques, com finalidadeeconômica e áreaspropícias à atividade decarcinicultura, definidaspelo ZEE e ouvidos nosConselhos Estaduais eMunicipais de MeioAmbiente;

Desmatamento do manguezale da mata ciliar de carnaúba;extinção de setores de apicuns;soterramento de gamboas ecanais de maré; bloqueio dofluxo das marés; contaminaçãoda água por efluentes dosviveiros e das fazendas delarva e pós-larva; dificuldadee/ ou impedimento de acessoao estuário e ao manguezal;expulsão de marisqueiras,pescadores e catodores decaranguejos de suas áreas detrabalho.

MANGUEZAL ecossistema litorâneo queocorre em terrenos baixos,sujeitos à ação das marés,formados por vasaslodosas recentes ouarenosas, às quais seassocia,predominantemente, avegetação naturalconhecida como mangue,com influência flúvio-marinha típica de soloslimosos de regiõesestuarinas.

PlanícieRibeirinha

Planície fluvial dorio Pirangi e dorch. Umburanas

Vegetação de várzea eciliar de carnúba(1.063,47 ha).

Cultura de subsistência.(3.993,37 ha)

Áreas ocupadas comparcelas de culturasdiversas como: mandioca,milho, feijão, e outras;extrativismo vegetal dacarnaúba.

Degradação da mata ciliar,desencadeando processoserosivos e assoreamento dosrecursos hídricos; salinizaçãodos solos.

Constitui APP a áreasituada: em faixamarginal, medida a partirdo nível mais alto emprojeção horizontal, comlargura, mínima de 30mpara curso d água commenos de 10m de largura.

Glacis deAcumulação Pré-litoraneos

Tabuleirosarenosos

Vegetaçãosubperenifólia detabuleiro(30.496,49 ha)Culturas de caju(2.393,96 ha) Cultura de coco;(1.200,84 ha)

Cob. vegetal compostapor espécies de portearbustivo ouarbóreo/arbustivo comexploração da cultura docaju e do coco comfinalidade econômica.

Desmatamentos desordenadose empobrecimento dabiodiversidade pelo intensouso; solos fortementevulneráveis aos efeitos dalixiviação a às condições deacidez.

A resolução cita noArt.2º, inciso XI Tabuleiro ou chapada:paisagem de topografiaplana, com declividademédia inferior a 10%,aproximadamente seisgraus superior a 10ha,terminada de formaabrupta em escarpa.

36

• Carcinicultura

A Carcinicultura marinha, assim como qualquer outra atividade produtiva, demanda uso e/ou

consumo de recursos naturais e pode afetar adversamente o meio ambiente.

No Estado do Ceará a prática do cultivo de camarão, vem se desenvolvendo há mais de dez

anos. De acordo com a Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos

FUNCEME (1989), existia nos estuários cearenses cerca de 560 ha de fazendas camaroneiras

implantadas, sendo que o estuário do rio Pirangi contava com 90ha. Dados da

Superintendência Estadual do Meio Ambiente- SEMACE para o ano de 2002, indicava cerca

de 1.288,6 ha de fazendas de produção de camarão em cativeiro em funcionamento.

O manguezal do estuário do rio Pirangi, vem ao longo dos anos sofrendo os efeitos da

exploração abusiva representado pela derrubada de árvores para lenha, pesca predatória,

atividades salineiras e, no início da década de 80 com a instalação de viveiros para a criação

de camarão. São, portanto, ambientes com alta vulnerabilidade à ocupação e fortemente

instáveis quando submetidos à degradação.

Os principais levantamentos científicos publicados sobre a situação do cultivo de camarões no

estado do Ceará, realizados pelo Instituto de Ciências do Mar - LABOMAR/UFC, denotavam

a existência de apenas 04 (quatro) fazendas em 1995 e 11 (onze) fazendas em 1998 (Gesteira

et.al.,1996 e 1998). Desde então, o panorama geral da atividade no estado mudou

radicalmente, caracterizando uma escalada desordenada para a implantação de fazendas e

ocupação dos estuários. O último levantamento realizado pela Universidade Federal do Ceará-

UFC, indicava, em 2001, a existência de 26 fazendas de camarão em funcionamento no

estuário do rio Pirangi. (Gesteira, Nunes, Miranda, 2001).

A quase totalidade dos empreendimentos de carcinicultura no estado, localiza-se nas planícies

fluviomarinhas, em áreas de manguezais e seu entorno, fazendo da região estuarina dos rios, a

maior produtora de camarão em cativeiro do estado do Ceará.

A análise e interpretação das imagens trabalhadas neste estudo, possibilitaram o mapeamento

e levantamento das áreas ocupadas com atividades de carcinicultura no estuário do Rio

Pirangi, durante os períodos de 2002 e 2005. Deste modo, verificou-se o comportamento desta

37

atividade no período analisado, o qual pode ser visualizado no Mapa Carcinicultura, situado

no ANEXO I. Estima-se, através do mapeamento realizado no ano de 2002, que existiam

489,65 ha de fazendas de camarão em cativeiro; e foram identificados, no ano de 2005,

117,65 ha com novos empreendimentos implantados.

Considerando-se as áreas ocupadas no período analisado (2002 a 2005), de acordo com as

informações das imagens orbitais e sem reconhecimento de campo, o referido estuário possuía

607,30 ha ocupado com fazendas de camarão em cativeiro.

Pelos valores apresentados, e com a finalidade de conhecer o crescimento do setor

camaroneiro, a região do estuário do rio Pirangi é, sobretudo uma área favorável a expansão

da carcinicultura, tornando-se necessário a adoção de um plano de manejo para controle deste

crescimento.

As técnicas de geoprocessamento mostraram-se bastante eficientes na espacialização do tema

proposto neste trabalho, tanto no que se refere ao tempo necessário para geração da

informação desejada como também em sua precisão e qualidade final. Neste sentido, as

geotecnologias tornam-se um importante aliado na identificação de áreas ocupadas com esta

atividade, pois os espaços utilizados (estuários e planícies flúvio-marinhas) devem ser

preservados de acordo com a legislação ambiental brasileira.

2.8 – Caracterização Genética da Fauna do Estuário do Rio Pirangi

O ecossistema de manguezal é uma associação única de plantas, animais e microrganismos

adaptados a zonas entre marés em regiões tropicais, estando sujeitos alternadamente à água

salgada e doce, e caracterizados como sistemas abertos pela entrada e saída de matéria e

energia (Cintrón e Novelli 1983). Atualmente as áreas de mangue dominam a zona costeira

em regiões tropicais da África e América Latina (Kjerfve et al. 1997). Eles correspondem a

uma fração significativa do litoral brasileiro, estando associados a estuários e lagunas

presentes ao longo de cerca de 92% da linha de costa (cerca de 6.800 km) entre o extremo

norte no Oiapoque, no Estado do Amapá, até seu limite sul na Praia do Sonho em Santa

Catarina (Monteiro 2005). Os manguezais formam sistemas especialmente grandes na região

Norte e Nordeste, principalmente em áreas litorâneas do Maranhão e do Pará (Schmiegelow,

38

2004). No estado do Ceará, os campos de mangues se apresentam em toda extensão,

associados a estuários e lagunas (Monteiro, 2005).

Em média, as águas estuarinas são biologicamente mais produtivas que as do rio e do mar,

devido às características hidrodinâmicas da circulação que aprisionam nutrientes, algas e

outras plantas e estimulam a produtividade (Miranda et al. 2002). Esses ambientes servem

como área de abrigo, reprodução, desenvolvimento e alimentação de espécies marinhas,

estuarinas, límnicas e terrestres, tais como crustáceos e peixes marinhos de interesse

comercial e ecológico (Odum 1986). Estes ambientes recebem detritos provenientes do

continente e do mar, além dos produzidos pela flora e fauna locais, que dão suporte a ricas

associações bênticas. Estas, por sua vez, formam a base da dieta de peixes e decápodos que

utilizam ambientes estuarinos como área de criação (Couto et al. 1995). Planos intermareais

ou infralitorais, em locais rasos protegidos e desprovidos de uma densa cobertura de

macrófitas enraizadas, são ambientes onde se processa uma intensa transferência trófica nos

quais o zoobentos atua como um elo fundamental entre os detritos depositados e os níveis

tróficos superiores do sistema (Bemvenuti 1992). Neste sistema poliquetas constituem mais

de 80% do alimento ingerido por várias espécies animais (Amaral e Migoto 1980).

Dentre as várias comunidades biológicas presentes em planos de lama estuarinos, o zoobentos

apresenta-se como um conjunto extremamente diverso, com espécies pertencentes aos mais

diferentes grupos zoológicos. Na grande maioria dos casos Poliquetas, Crustáceos e Moluscos

são os grupos mais abundantes (Flint e Kalke 1986, Schaffner 1990, Jonoy e Viéites 1990,

Bemvenuti 1992, Morrisey et al. 1992, Franklin Júnior 2000, Rosa-Filho e Benvenuti 1982,

Ysebaert et al. 2003, French et al. 2004). Em geral, as comunidades têm uma unidade

funcional definida, com estruturas tróficas e fluxos de energia característicos, contudo as

espécies são até certo ponto substituíveis no tempo e no espaço, de tal modo que as

comunidades funcionalmente semelhantes podem apresentar diferentes espécies na sua

composição (Odum 1959, Maurer e Vargas 1984). A distribuição dos organismos em relação

ao seu habitat é de importância central para a compreensão acerca da dinâmica do

ecossistema. As espécies marinhas que dominam essas áreas têm seus limites de distribuição

determinados pelas mudanças nas condições físicas do meio, refletidas na heterogeneidade

física espacial e nas características do fluxo de energia (Flint e Kalke 1997, Jimenez e

Springer 1995). Fatores como o tamanho do grão, a estabilidade do sedimento e o conteúdo

orgânico associados ao componente dinâmico, como a intensidade da corrente, níveis de

39

maré, geomorfologia do local e clima são determinantes da estrutura da comunidade

macrobentônica (Newell 1979, McCall e Tevesz 1982, Reise 1985). Em anos recentes, vários

estudos vêm procurando relacionar a densidade, riqueza e distribuição das espécies animais

com parâmetros físico-químicos específicos como tipo de sedimento e matéria orgânica

(Brasil e Silva 2000), salinidade, tamanho do grão e zonação das plantas (Lana 1997), nível

de maré e efeito das ondas (Soares-Gomes et al. 2002) e a ação antrópica (Lana 1997).

A utilização da macrofauna bentônica para a avaliação de condições ambientais e do estado

de preservação dos ecossistemas representa uma importante estratégia em estudos ecológicos,

pois essa é a comunidade que melhor reflete a dinâmica ambiental em ecossistemas aquáticos,

uma vez que responde rapidamente às variações ambientais. Os organismos que compõe a

fauna dos sedimentos apresentam condições de mobilidade limitada após a fixação da larva ao

substrato, permanecendo no local de assentamento por praticamente todo o período da vida

(Gray 1980). Em caso de distúrbios ou mudanças nos parâmetros físicos a única estratégia

viável é a adaptação às condições de estresse. Por esse motivo, a fauna bêntica além de

fornecer informações ecológicas sobre uma área num determinado momento, reflete também

toda uma situação ambiental pré-existente, condicionante da composição faunística

observada. Além dos aspectos puramente ecológicos, como alterações na dominância e bio-

diversidade, a diversidade genética das populações estuarinas em regiões de mangue parece

ser afetada diretamente pelas condições de preservação do ecossistema. Por exemplo,

evidências sugerem que a diversidade genética das populações naturais de crustáceos tem uma

correlação inversa ao estado de degradação de mangues (Xu et al. 2001)

No Brasil, a maior parte dos trabalhos sobre macroinfauna em ambientes inconsolidados

estuarinos, concentra-se nas regiões Sul e Sudeste (e.g. interações biológicas, Bemvenuti

1992; diversidade e distribuição, Couto et al. 1995; poliquetofauna, Lana et al. 1997;

associações de macroinvertebrados Rosa-Filho 1997; oceanografia física, Miranda 2002). Na

região Norte, Sampaio (2004) comparou a macrofauna bentônica de bosques de mangue em

Bragança (PA). Na região Nordeste, a macrofauna bentônica vem sendo pontualmente

caracterizada (e.g. Mochel 1995, Oliveira e Mochel, 1999, Franklin Júnior 2000, Pinheiro

2003, Monteiro 2005). Nos estuários do estado do Ceará, estudos concentram-se

principalmente na fauna e flora da região. Oliveira et al. (1988) pesquisaram os aspectos

bioecológicos do rio Pacoti e Bezerra (2003) avaliou a influência dos fatores abióticos e a

vegetação na distribuição do caranguejo Uca maracoani no estuário desse rio. Mais

40

recentemente, Monteiro (2005) realizou um estudo das áreas de mangue entre os estados Piauí

e Pernambuco com um enfoque para o Estado do Ceará. Estudos sobre a macroinfauna

bentônica cearense ainda são escassos. Estudos que busquem correlacionar a diversidade

genética existente como estado de preservação de manguezais e zonas estuarinas são

inexistentes.

Dentro deste contexto, esta etapa do projeto foi realizada tendo em visto os seguintes

objetivos:

• Identificar espécies que possam ser usadas como indicadoras do impacto antropogênico

em estuários através do monitoramento da variabilidade genética;

• Extrair DNA e produzir amplificações de regiões do genoma mitocondrial das espécies

identificadas;

• Descrever a variabilidade das seqüências produzidas, correlacionando-a com variáveis

ambientais.

2.8.1 – Metodologia do trabalho

• Coleta de informações

A Figura 13 indica o local escolhido, no estuário do rio Pirangi, para o estudo de dominância

das espécies do macrobentos. Salienta-se que, durante a coleta foi registrada a presença de

uma vegetação típica de mangue (Rhizophora mangle, Avicenia shaueriana e Laguncularia

rancemosa) e diversos organismos pertencentes aos grupos de moluscos, como o gastrópode

Neritina virginea e o bivalve Tagelus plebeius, crustáceos como os caranguejos do gênero

Uca e ainda aves e peixes.

Uma saída-piloto foi realizada para determinar as áreas ideais para a realização do estudo. De

acordo com as características do banco areno-lamoso (Figura 14), e considerandoa

semelhança no tipo de sedimento, profundidade, posição dentro do estuário e composição

faunística e florística das duas regiões, foram demarcadas as áreas de coleta. As coletas para a

realização do estudo realizaram-se no dia 11 de fevereiro de 2005, no estuário do rio Pirangi.

41

Figura 13 – Indicação do local para estudo de dominância das espécies do macrobentos

no estuário do rio Pirangi.

Para a realização da coleta foi demarcada sobre o banco areno-lamoso, com o auxílio de uma

trena de 50m, uma área de 30x30m, dividida em 9 subáreas de 10x10m. De cada subárea,

foram retiradas aleatoriamente cinco amostras de sedimento para análise biológica,

totalizando 45 amostras. As amostras foram obtidas com o uso de um amostrador cilíndrico

de PVC com 15cm de diâmetro, o qual foi enterrado a 10cm de profundidade do sedimento,

de acordo com as recomendações sugeridas por Franklin Júnior (2000).

As amostras foram armazenadas em sacos plásticos, etiquetadas, preservadas em solução

salina de formalina a 4%. Dentro da área de amostragem demarcada em cada banco areno-

lamoso, foram retiradas aleatoriamente cinco amostras do sedimento para análise

granulométrica, utilizando o mesmo amostrador das amostras biológicas. O teor de oxigênio,

salinidade e temperatura da água de percolação do banco areno-lamoso foram medidos no

momento da coleta com o oxímetro, refratômetro e termômetro respectivamente.

42

Figura 14 - Banco areno-lamoso do estuário do rio Pirangi (B) dia 11/02/2005.

• Atividade de Laboratório

Em laboratório, as amostras foram peneiradas em uma malha de 0,3 mm de abertura, para

uma maior retenção dos indivíduos juvenis da macrofauna, e lavadas com água corrente.

Depois foram armazenadas em potes plásticos, contendo álcool 70% corado com Rosa

Bengala. Após um período mínimo de 24 horas, foi feita a triagem das amostras e separação

dos animais em grupos taxonômicos. Posteriormente, os organismos foram identificados até o

menor nível taxonômico possível utilizando-se bibliografia especializada.

Os poliquetas foram identificados em nível específico junto à especialista Dra. Cyntia Santos

no Laboratório de Bentologia do Centro de Estudos do Mar Universidade Federal do

Paraná. Triagem e identificação dos organismos foram realizadas utilizando-se

estereomicroscópio, com aumento de até 40x, e microscópio óptico com aumento de até

1000x. Durante a triagem e identificação do material biológico foram encontrados táxons

como oligoquetas, copépodes harpacticóides, nematodas, larvas de inseto e peixes os quais

não foram inclusos nas análises.

43

• Análise genética de espécies da macrofauna bentônica

Um vez que as espécies dominantes observadas foram poliquetas e moluscos, nesta fase do

estudo foram abordados os poliquetas da Famíllia Capitelidae e os moluscos da espécie

Tagelus plebeius. Para a análise genética exemplares foram fixados em etanol a 95% no caso

de poliquetas ou trazidos vivos para o laboratório no caso dos moluscos.

Para a extração do DNA total de moluscos foi retirada uma parte do músculo do pé, sendo o

restante do organismo preservado em álcool 90%. Para a extração do DNA de poliquetas, pelo

seu pequeno tamanho, foram utilizados animais inteiros ou cerca da metade posterior do

corpo A extração seguiu protocolo fenol-clorofórmio-álcool isoamílico padrão (Sambrook et

al. 1989). Aproximadamente 1 mg de amostra foi incubada por 3 horas a 65oC, em 500 l

tampão de extração (Tris-HCl 10mM, NaCl 100mM, EDTA 25mM, SDS 2%) contendo 10 l

de proteinase K (10mg/ml). A seguir o DNA foi organicamente extraído por lavagens com

fenol-clorofórmio-álcool isoamílico (25:24:1) e clorofómio-álcool isoamílico(24:1). DNA foi

precipitado por centrifugação em etanol absoluto contando acetato de amônia. O pellet

resultante foi limpo com etanol 70% gelado, ressuspendido em 50 l de tampão de elução

(Tris-HCl 10mM, EDTA 1mM) e preservado a 20°C até utilização. A qualidade do DNA foi

verificada por eletroforese em gel de agarose 1% na presença de brometo de etídio, conforme

metodologia padrão (Sambrook et al. 1989).

Como uma primeira fase de abordagem genética, foram testadas amplificações do gene

mitocondrial para a subunidade maior do RNA ribossômico (16S) por PCR (Reação em

Cadeia de Polimerase) utilizando-se os primers universais 16Sar e 16Sbr (Palumbi 1996). As

reações foram conduzidas em um volume final de 10 l, contendo 0,5 M de cada primer, 1,5

mM de MgCl2, 200 µM de dNTPs, tampão para PCR 1x, 1U de Taq polimerase e 10 a 50 ng

de DNA. A termociclagem foi conduzida em aparelho MWG Primus 96 com o seguinte

programa: 4 min a 94oC, seguido de 30 ciclos de 30s a 94oC, 30s a 52oC e 60s a 72oC, seguido

de 10 min a 72oC. O sucesso das ampçlificações foi verificado por eletroforese em gel de

agarose 1% na presença de brometo de etídio, conforme metodologia padrão (Sambrook et al.

1989). Não foram obtidos resultados positivos para poliquetas, provavelmente por problemas

relacionados à fixação dos animais, o que, por sua vez, afetou as extrações. Os resultados para

o molusco Tagelus plebejus, por outro lado, foram extremamente satisfatórios, permitindo a

análise subseqüente.

44

Produtos de PCR foram seqüenciados diretamente pelo método modificado de Sanger e os

frgmentos resultantes lidos em seqüenciador automático capilar ABI 3100. Para efeito de

comparação, foram utilizadas amostras de Tagelus plebeius dos Rios Pacoti, Ceará e Acaraú.

As seqüências foram comparadas ao banco de dados GenBank do NCBI (The National Center

for Biothecnology Information), utilizando o programa BLAST (Basic Local Alignement

Sequence Tool, Altschul et al. 1997) que permite a busca por homologias com seqüências já

publicadas. Alinhamentos das seqüências produzidas foram construídos como programa

ClustalX (Thompson et al. 1994) e dendrogramas de similaridade foram produzidos através

do pacote PHYLIP (Felsenstein 1989) para análise filogenética.

2.8.2 - Resultados

• Descritores bióticos dos bancos arenosos-lamosos do Rio Pirangi

No banco areno-lamoso do rio Pirangi, foram identificados um total de 1.603 indivíduos

registrados em 32 táxons de invertebrados da macrofauna bentônica distribuídos em 14

espécies de poliquetas, 10 grupos de crustáceos e 8 espécies de moluscos. Considerando o

total de organismos, o molusco bivalve Tagelus plebeius, com 45%, apresentou maior

abundância média em grande parte dos pontos amostrados no banco areno-lamoso do rio

Pirangi, com densidade de 910,4 ind./m2. Em seguida, o poliqueta Heteromastus similis

contabilizou 16% do total de indivíduos com densidade de 324,5 ind/m2.Por fim, o crustáceo

Uca leptodactyla com 8% ocorreu em menor freqüência ao longo dos pontos, apresentando

densidade de 155,3 ind./m2.

Quanto aos valores percentuais considerando somente as espécies dos respectivos grupos, o

bivalve Tagelus plebeius representou 79% do total das espécies de moluscos, seguida do

crustáceo Uca leptodactyla com 66% entre os crutáceos e, por fim, Heteromastus similis com

51% dos poliquetas observados (Figura 15).

45

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

1 2 3 4 5 6 7 8 9

PONTOS

% CrustaceosMoluscosPoliquetas

Figura 15 - Percentual de ocorrência de crustáceos, moluscos e poliquetas observados ao

longo dos pontos de coleta no banco areno-lamoso do rio Pirangi.

Numa comparação com resultados de experimento similar realizado no estuário do Rio Pacoti

foi observado que neste, os poliquetas contribuíram com 88% enquanto que apenas 31% no

estuário do Rio Pirangi. Por outro lado, os moluscos apresentaram uma parcela de 57% no rio

Pirangi e somente 1% no rio Pacoti. Finalmente os crustáceos tiveram uma participação

relativamente semelhante nos dois bancos areno-lamosos com 12% e 11% no rio Pirangi e

Pacoti respectivamente (Figura 16). Uma análise da riqueza e diversidade apontou o estuário

do Rio Pirangi como significativamente mais diverso e rico que o estuário do Rio Pacoti

(Silva 2006).

0

20

40

60

80

100

Poliquetas Moluscos crustaceos

Táxons

%

PirangiPacoti

Figura 16 - Valores percentuais dos grupos taxonômicos dos bancos areno-lamosos dos

rios Pacoti e Pirangi.

46

• Lista de táxons da macrofauna bentônica identicados na área dos bancos arenos-lamosos

dois rios Pacoti e Pirangi.

FILO MOLLUSCA

Classe bivalvia

Ordem Veneroida

Família Solecurtidae

Tagelus plebeius (Lightfoot, 1786)

Anomalocardia brasiliana (Gmelin, 1791)

Família Mytilidae

Amygdalum dendriticum (Muhlfeld, 1811)

Família Tellinidae

Macoma constricta (Bruguiere, 1792)

Macoma tageliformis (Dall, 1900)

Família Corbulidae

Corbula caribaea (Orbigny, 1842)

Corbula cymella (Dall, 1881)

Família Lucinidae

Lucina pectinata (Gmelin, 1791)

FILO ARTHROPODA

Subfilo crustacea

Classe Malacostraca

Ordem Decapoda

Família Ocypodidae

Uca leptodactyla (M. J. Rathbun, 1898)

Uca maracoani (Latreille, 1802)

Superordem Peracarida

Ordem Tanaidacea

Familia Apseudidae

Apseudidae não identificado

Ordem Amphipoda

Amphipoda não identificado

Subordem Caprellidea

47

Caprellidea não identificado

Ordem Mysidacea

Mysidacea não identificado

Infraordem Brachyura

Brachyura não identificado

Família Axiidae

Axiidae não identificado

Ordem Cumacea

Cumacea não identificado

Ordem Isopoda

Isopoda não identificado

Família Alpheidae

Alpheidae não identificado

Superfamília Penaeoidea

Penaeoidea não identificado

FILO ANNELIDA

Classe Polychaeta

Subclasse Palpata

Ordem Aciculata

Subordem Phyllodocida

Família Nereididae

Laeonereis culveri (Webster, 1879)

Família Capitellidae

Capitella capitata (Fabricius, 1780)

Heteromastus similis (Southern, 1921)

Família Pilargidae

Parandalia tricuspis (Müller, 1858)

Família Syllidae

Typosyllis hyalina (Grube, 1863)

Exogone sp

Família Glyceridae

Glycinde multidens (Muller, 1858)

Família Hesionidae

48

Ophiodromus sp

Família Paraonidae

Paraonidae não identificado

Família Aricidea

Aricidea não identificado

Família Ampharetidae

Isolda pulchella (Muller, 1858)

Família Pilargidae

Sigambra grubei (Muller, 1858)

Família Eunicidae

Marphysa formosa (Steiner & Amaral, 2000)

Marphysa sanguinea (Montagu, 1815)

Família Lumbrineridae

Lumbrineris curtolobata

Família Phyllodocidae

Paranaites capensis (Day, 1960)

Família Spionidae

Polydora sp

Streblospio benedicti (Webster, 1879)

Família Goniadidae

Glycinde multidens (Müller, 1858)

Família Magelonidae

Magelona papillicornis (Muller, 1858)

Família Orbiniidae

Scoloplos rubra (Webster 1879)

Família Sabellidae

Potamilla torelli (Malmgren, 1866)

• Variabilidade genética de seqüências mitocondriais

Entre 14 seqüências, de 430 bases de comprimento, provenientes de três estuários diferentes,

foi observada uma similaridade superior a 99% para o gene 16S, um nível esperado para esta

região do genoma. As buscas por homologia resultaram em seqüências parciais do RNA

49

ribossômico da subunidade grande, conforme o esperado. No entanto poucas seqüências

foram encontradas no banco de dados para espécies de moluscos .

2.9 – Meio Antrópico da Área de Influência do Projeto

Para caracterização do meio antrópico relativo à região de abrangência do projeto, utilizou-se

dados secundários fornecidos pelo IPECE, IBGE, e outros órgãos públicos. O Instituto de

Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará IPECE, vem disponibilizando para o estado do

Ceará informações oficiais relativas à caracterização de todos os municípios. Dados contidos

nos seus Anuários Estatísticos, Informações Básicas Municipais, Ranking dos Municípios,

bem como aqueles obtidos diretamente do IBGE, como Censos Demográficos, foram

tabulados e utilizados pela equipe do projeto nas suas considerações. Salienta-se que os dados

e informações apresentados neste documento, referem-se aos municípios de Beberibe e

Fortim, situados no entorno do estuário do rio Pirangi, e portanto, inseridos dentro da sua área

de influência.

2.9.1 – População Residente

Analisando-se dados de população, verifica-se que houve um aumento da população residente

na região entre os anos de 2001 e 2005. Em 2001, os municípios contavam com uma

população total de 55.415 habitantes. Já em 2005, o IPECE, apontava uma população total de

59.408 habitantes, o que representa um aumento de 7,21 % no período (Tabela 07).

Tabela 07 - População residente nos municípios de Beberibe e Fortim, no período de

2001 a 2005.

Estimativa da população residenteANO Total Homens Mulheres

Diferença

2001 55415 27981 27434 5472002 56088 28311 27777 5342003 56867 28694 28173 5212004 58502 29499 29003 4962005 59408 29946 29462 484

Fonte: IPECE Anuário Estatístico do Ceará - 2005

50

Salienta-se que, em todos os anos analisados, há uma predominância da população do sexo

masculino; muito embora verifique-se, ao longos dos anos, uma tendência à diminuição desta

diferença (Figura 17). Observa-se ainda que, ao considerar-se o total da população residente

na região no ano de 2000, era o meio urbano que apresentava o maior contingente

populacional (Tabela 08).

27000

27500

28000

28500

29000

29500

30000

30500

2001 2002 2003 2004 2005Anos

Popu

laçã

o

homensmulheres

Figura 17 – Evolução da população da região do rio Pirangi, por sexo. Período 2001-

2005.

Tabela 08– População residente nos municípios de Beberibe e Fortim, por situação do

domicílio e sexo – 2000.

População Homens Mulheres Total

Urbana 14075 14232 28307Rural 13409 12693 26102Total 27484 26925 54409

Fonte: IPECE Anuário Estatístico do Ceará - 2005

No entanto analisando-se isoladamente a população de cada município, é importante enfatizar

que, com relação à evolução da ocupação na área nos últimos anos (Tabela 09), registra-se,

para o município de Beberibe, um incremento na população situada nas áreas urbanas e queda

51

da população rural. Nos dois anos considerados, era no meio rural que residia a maior parte da

população. Comportamento oposto foi observado para o município de Fortim, onde, em 2000,

a maior parte da população concentrava-se na zona urbana.

Tabela 09 – População residente nos municípios de Beberibe e Fortim, por situação do

domicílio. 1991– 2000.

Beberibe FortimDescriminação 1991 2000 1991 2000Urbana 10.520 19.697 - 8.610Rural 26.281 22.646 - 3.456Total 36.801 42.343 - 12.066

Fonte: IPECE Perfil Básico Municipal - 2004

2.9.2 – Aspectos Sócio-Econômicos

A beleza natural e exuberante das paisagens do estuário é ideal para a implantação de pólos

turísticos e de lazer, atividades que já vêem se destacando nos últimos anos, como fonte

importante de geração de renda e estimulando diretamente setores como agricultura, indústria

e serviços.

A pesca tem grande influência na economia local. Dentre os produtos da pesca da região estão

espécies de grande valor comercial, tais como, a lagosta e o camarão.

A agricultura desenvolvida na área, ocorre mais em nível de subsistência, destacando-se a

mandioca, o milho e o feijão como produtos mais cultivados. Aproveitando o tipo de solo

predominante na área, os Neossolos Quatzarênicos, o agricultor cultiva o caju e coco para fins

comerciais.

A região apresenta ainda vocação econômica para o cultivo da acerola, graviola, mamão,

manga, maracujá, goiaba, melão, melancia, uva, pimentão e tomate irrigados; e para

beneficiamento de cera de carnaúba, fabricação de sucos e conservas de caju, frutas e

hortaliças; turismo e pesca artesanal. Na pecuária destaca-se a criação de bovinos, suínos e

aves.

52

Ainda devido às condições naturais da área, principalmente clima e recursos hídricos, são

identificadas outras atividades comerciais, dentre as quais está a indústria extrativa salineira

que, já foi a principal atividade econômica na região e que, devido ao baixo valor do sal no

mercado, está sendo substituída por grandes empreendimentos de carcinicultura marinha em

cativeiro. Atualmente esta é a atividade que mais cresce e está em plena expansão no estuário

do rio Pirangi.

Com relação à atividade extrativa, observa-se também ocorrências de Lepidolita, fonte de

obtenção do Lítio, Moscavita, Biotita e grandes jazidas de Quartzo e Feldspato. Quanto à

atividade industrial, existem indústrias de produtos minerais não metálicos, de produtos

alimentares, e de vestuário, calçados e artigos de couro e peles.

As sedes municipais dispõem de abastecimento de água (CAGECE), fornecimento de energia

elétrica (COELCE), serviço telefônico (TELECEARÁ), agência de correios e telégrafos

(ECT), serviço bancário, hospitais, hotéis, e colégios com ensino de 1º e 2º graus.

No tocante à saúde, verifica-se que, no ano de 2003, 83,7% das unidades de saúde ligadas ao

Sistema Único de Saúde (SUS), eram da rede pública (Tabela 10). Neste mesmo ano, a região

contava com um total de 338 profissionais de saúde, distribuídos conforme Tabela 11.

Salienta-se que, de acordo com dados da Secretaria de Saúde, a cobertura equipe saúde da

família (2005) atingiu 100%. A Taxa de Mortalidade Infantil registrada para o município de

Beberibe, em 2003, foi de 16,17%, e para o município de Fortim foi de 8,03%.

Tabela 10 - Unidades de saúde ligadas ao sistema único de saúde, por tipo de prestador

2003.

Tipo de prestador Quantidade %

Total 43 100

Pública 36 83,7

Privada 7 16,3Fonte: IPECE Perfil Básico Municipal -2004

53

Tabela 11 – Profissionais de Saúde na região. 2003

Discriminação Quantidade

Total 338

Médicos 52

Dentistas 14

Enfermeiros 22

Outros profissionais de saúde/nível superior 6

Agentes comunitários de saúde 135

Outros profissionais de saúde/nível médio 109Fonte: IPECE Perfil Básico Municipal -2004

Quanto à Educação, existiam na região, em 2003, um total de 490 salas de aula e 943

docentes, a maior parte (84,2%), vinculados à rede municipal de ensino. De acordo com a

Tabela 12, foram registradas, neste ano, um total de 23.229 matrículas.

Tabela 12 - Docentes, Matrícula Inicial e Salas de Aula - 2003

Dependência

AdministrativaDocentes Matrícula Inicial Salas de Aula

Total 943 23.229 490

Federal - - -

Estadual 120 3.167 53

Municipal 794 19.765 414

Particular 29 297 23Fonte: IPECE Perfil Básico Municipal -2004

Não existem na região, estabelecimentos de ensino ligados à rede federal. Ressalta-se que do

total de escolas cadastradas na região, poucas são equipadas com biblioteca, acesso à

INTERNET e Laboratório de Informática. Constata-se, ainda, que a maior parte das

matrículas efetuadas na rede de ensino referem-se ao ensino fundamental, sendo este

segmento responsável pelos maiores índices de reprovação, repetência e abandono escolar.

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E QUÍMICA DO ESTUÁRIO

55

3 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA

Em termos gerais, o estuário apresenta-se do tipo parcialmente ou moderadamente misturado

(período de estiagem) e parcialmente ou moderadamente estratificado (período chuvoso),

sendo controlado, principalmente, pela oscilação da maré, tanto astronômicas quanto

meteorológicas e, em menor grau, pela descarga fluvial. Ondas, marés e ventos desempenham

papel direto como determinantes dos processos hidrodinâmicos e sedimentológicos no

estuário. O estuário exporta a maior parte dos sedimentos em suspensão trazidos pelo rio,

embora também haja importação de sedimentos da plataforma continental através das

correntes de fundo. A atividade antrópica associada à atividade de carcinicultura vem

alterando sistematicamente o comportamento hidráulico-sedimentológico do baixo estuário do

Rio Pirangi, na última década.

3.1. Hidrodinâmica do Estuário

O elevado crescimento urbanístico das regiões litorâneas tem tido como conseqüência a

diminuição da qualidade ambiental das zonas costeiras originando dificuldades crescentes na

gestão dos recursos naturais disponíveis. O estudo dos estuários apresenta normalmente um

elevado grau de dificuldade uma vez que estes sistemas aquáticos envolvem geometrias e

padrões de circulação hidrodinâmica muito complexas e apresentam-se fortemente

modificados por ações antropogênicas. De fato, a interface entre as águas continentais e as

águas oceânicas sujeita às ações das marés, descargas fluviais e ventos apresenta

características específicas que condicionam os padrões de transporte sedimentar que

determinam à forma dos fundos. Existe uma grande diversidade nas características destas

interfaces que diferem de estuário para estuário, dependendo das características das marés,

caudais fluviais e no modo como estes fatores interagem com a batimetria (Dyer, 1997).

Considerando que o comportamento climático é praticamente homogêneo e com variação

temporal bem marcada no Estado do Ceará, optou-se por trabalhar com as condições extremas

do ponto de vista da salinidade, amplitude de marés, ondas, temperatura, ventos e

contribuição fluvial, permitindo avaliar com mais precisão o grau de permanência sazonal do

sistema estuarino.

56

As medições foram efetuadas nas 6 estações de monitoramento de modo a torná-las

representativas (Tabela 13). Essas estações foram definidas de acordo com os padrões de

circulação estuarina, o uso e ocupação e a geometria do estuário (Figura 18).

Tabela 13 - Estações de monitoramento dos parâmetros hidrodinâmicos,

sedimentológicos e morfodinâmicos

Estações Descrição Coordenadas (E) Coordenadas (N)

1 Próximo à foz do rio 629680 9514736

2

Próximo à entrada do canal para

empreendimentos de carcinicultura 628586 9512778

3

Próximo à confluência com rio (à

montante da ponte) 627133 9513227

4 Ponte de carnaúba 622244 9512484

5 Na barragem sobre Rio Pirangi 614207 9515473

6 Na barragem de Tanques 614308 9508254

Figura 18 - Mapa de localização das estações de monitoramento no estuário do Rio

Pirangi.

57

3.1.1 - Avaliação do Sistema de Correntes

Nas medições de velocidade e direção das correntes utilizou-se um correntômetro portátil

MOD.SD-30 Sensor Data (Figura 19). A partir do produto entre velocidade e área nas fases da

maré, determinou-se a vazão de cada seção. Na estação onde não existia influência da maré

foram realizadas medições da descarga fluvial. As amostragens foram realizadas, sempre que

viável, em dois níveis de profundidade (próximo à superfície e ao fundo), em função da pouca

profundidade local (abordagem lagrangiana).

Figura 19 - Correntômetro modelo SD 30 da Sensordata utilizado nas medições dos

parâmetros de hidrodinâmica.

O sistema de circulação e mistura do estuário do rio Pirangi é governado basicamente por três

forçantes: a descarga de água doce continental, as correntes de marés e a transferência de

momentum através do cisalhamento do vento com a superfície livre do corpo d´água

estuarino. Kjerfve (1990) e Miranda (1996) acrescentam a geometria do corpo estuarino e os

padrões de circulação da região costeira adjacente como forçantes que influenciam os

processos de circulação e mistura em ambientes estuarinos.

O sistema de correntes do estuário apresentou variações de direção e intensidade vinculadas,

sobretudo às oscilações da maré. No entanto, as forcantes citadas anteriormente também se

mostraram determinantes. As correntes apresentaram valores oscilando entre 0,158 m s-1 a

58

0,465 m s-1 no período de estiagem (agosto/2006) na coluna d´água. Enquanto que, no período

chuvoso (maio/06), a velocidade variou 0,006 m s-1 a 0,733 m s-1 (Figura 20).

Figura 20 - Variação da intensidade das correntes nos ciclos de vazante e enchente em

maré de sizígia nos períodos de estiagem (agosto/06) e chuvoso (maio/06).

0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6

Vazante_EstiagemEstuário do rio Pirangi

0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6

Enchente_EstiagemEstuário do rio Pirangi

0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6

Vazante_ChuvaEstuário do rio Pirangi

0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6

Enchente_ChuvaEstuário do rio Pirangi

0.020.080.140.20.260.320.380.440.50.560.620.680.74 m s-1Escala:

59

Durante o ciclo de vazante do período de estiagem as correntes apresentaram velocidade

média de 0,301 m s-1 na coluna d´água. As intensidades máximas de velocidade foram

observadas nas estações 1 (0,421 m s-1) 3 (0,465 m s-1) refletindo a eficiência da forcante de

velocidade gerada pela descarga fluvial do rio Umburanas afluente do rio Pirangi. As

intensidades mínimas foram registradas nas estações 2 (0,160 m s-1) e 4 (0,158 m s-1) que

sofrem influência antrópica de fazendas de carcinicultura instaladas em Áreas de Preservação

Permanente APP, que nestes setores alteram a geometria natural do corpo estuarino.

A velocidade média de corrente na superfície foi de 0,299 m s-1 e de fundo foi de 0,304 m s-1

demonstrando uma equivalência de intensidade na coluna d´água (Figura 21). Também se

verificou que longitudinalmente as intensidades diminuem no sentido do continente, com

exceção, da estação 3 que devido a presença do rio Umburanas apresentou altos valores de

intensidade.

Figura 21 - Gráfico de velocidades de correntes superficiais e de fundo no estuário do rio

Pirangi durante o ciclo de vazante (período de estiagem).

No ciclo de vazante as correntes fluíram preferencialmente nos quadrantes E-SE (estações 2 e

4), E-NE (estação 3) e N-NW (estação 1) (Figura 22). Os vetores de direção de correntes no

interior do sistema estuarino obedeceram rigorosamente dois padrões, são eles: o sentido do

fluxo de maré e a geometria do corpo estuarino.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Vel

ocid

ade

ms-

1

1 2 3 4

Estações

Superfície Fundo

60

Figura 22 - Gráfico de direção e velocidade média de correntes na coluna d´água no

ciclo de vazante (período de estiagem).

A intensidade média das correntes no ciclo de enchente do período de estiagem ao longo da

coluna d água foi de 0,265 m s-1, acarretando uma diminuição de 12% em relação ao ciclo de

vazante (Figura 23). As intensidades máximas de velocidade foram registradas nas estações 1

(0,293 m s-1) e 2 (0,319 m s-1) próximas à desembocadura fluvial. As intensidades mínimas

foram registradas nas estações 3 (0,280 m s-1) e 4 (0,169 m s-1). Neste ciclo, as intensidades

também diminuíram em direção ao continente, pois o estuário do rio Pirangi apresenta uma

série de meandros e um forte processo de descaracterização de suas margens por atividades

antrópicas (Figura 24).

0

45

90

135

180

225

270

315

0% 5% 10% 15% 20% 25%

<=0>0 - 0.3>0.3 - 0.5>0.5 - 0.7>0.7 - 1>1

E1

E3

E4

E2Direção e Velocidades m s-1

Vazante_Estiagem

61

Figura 23 - Gráfico de velocidades de correntes na coluna d´água no estuário do rio

Pirangi durante os ciclos de vazante e enchente (período de estiagem).

Figura 24 - Descaracterização das margens do rio Pirangi para implantação de fazendas

de camarão ao longo do sistema estuarino.

A velocidade média de corrente na superfície foi de 0,330 m s-1 e de fundo foi de 0,201 m s-1

demonstrando um predomínio da massa de água salgada que adentra o estuário. Neste ciclo,

verificaram-se estratificações entre a superfície e o fundo de 186 m s-1 e 182 m s-1 nas

estações 1 e 2 respectivamente. A distribuição longitudinal comportou-se de forma

heterogênea até a estação 3, sendo que a partir desta as intensidade diminuem até chegarem a

0 m s-1 a cerca de 29 km da foz.

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Vel

ocid

ade

m s-

1

1 2 3 4

Estações

Vazante Enchente

62

No ciclo de enchente as correntes fluíram preferencialmente nos quadrantes SE (estações 1) e

W-SW (estações 2, 3 e 4) (Figura 25). Os vetores de direção de correntes na foz (estação 1)

obedeceram aos padrões de ventos locais e do fluxo de maré, enquanto, as demais estações

sofreram interferência direta da geometria do corpo estuarino, que é altamente

descaracterizado devido às modificações impostas ao ambiente por atividades antrópicas.

Figura 25 - Gráfico de Direção e velocidade média de correntes na coluna d´água no

ciclo de enchente (período de estiagem).

No ciclo de vazante do período chuvoso, as correntes apresentaram velocidade média de

0,396 m s-1 na coluna d´água, ou seja, 24% superior à média de intensidade do mesmo ciclo,

porém no período de estiagem. As intensidades máximas de velocidade foram observadas nas

estações 1 (0,733 m s-1) e 4 (0,470 m s-1) ressaltando a contribuição da descarga fluvial

advinda das barragens dos rios Umburanas e Pirangi, que neste período liberaram água doce

para o interior do sistema (Figura 26). As intensidades mínimas foram registradas nas

estações 2 (0,155 m s-1) e 3 (0,277 m s-1).

0

45

90

135

180

225

270

315

0% 10% 20% 30% 40% 50%

<=0>0 - 0.3>0.3 - 0.5>0.5 - 0.7>0.7 - 1>1

E4E2

E3 E1

Direção e Velocidades m s-1

Enchente_Estiagem

63

Figura 26 - a) Área a jusante da Barragem do rio Umburanas; b) Barragem localizada

no rio Pirangi.

A velocidade média de corrente na superfície foi de 0,333 m s-1 e de fundo foi de 0,458 m s-1,

evidenciando duas massas de água com densidades diferentes, a massa de água doce fluindo

na superfície e a massa de água salgada fluindo pelo fundo (Figura 27). Também se verificou

que longitudinalmente as intensidades diminuem no sentido do continente, com exceção, da

estação 4 que devido às vazões advindas das barragens instaladas nos rios Umburanas e

Pirangi apresentaram altos valores de intensidade.

Figura 27 - Gráfico de velocidades de correntes superficiais e de fundo no estuário do rio

Pirangi durante o ciclo de vazante (período chuvoso).

0

0,2

0,4

0,6

0,8

Vel

ocid

ade

m s

-1

1 2 3 4

Estações

Superfície Fundo

a) b)

Jusante

Jusante Montante

64

Neste ciclo as correntes fluíram preferencialmente nos quadrantes E-NE (estações 2, 3 e 4) e

W-NW (estação 1). Os vetores de direção de correntes no interior do sistema se comportaram

de acordo com o fluxo de maré (Figura 28).

Figura 28 - Gráfico de Direção e velocidade média de correntes na coluna d´água no

ciclo de vazante (período chuvoso).

A intensidade média das correntes no ciclo de enchente do período de chuva ao longo da

coluna d água foi de 0,192 m s-1, acarretando uma redução de 27,5% em relação ao mesmo

ciclo, porém no período de estiagem. As intensidades máximas de velocidade concentraram-

se na região da foz (0,540 m s-1). A partir da estação 1 em direção ao continente, observou-se

uma redução média de 86% na intensidade das correntes (Figura 29). A velocidade média de

corrente na superfície foi de 0,153 m s-1 e de fundo foi de 0,230 m s-1 ocorrendo

estratificações suaves ao longo do estuário, com exceção da foz onde as correntes de fundo

são mais intensas. Neste ciclo, as correntes fluíram preferencialmente nos quadrantes S-SW

(estações 2, 3 e 4) e E-SE (estação 1) (Figura 30).

0

45

90

135

180

225

270

315

0% 5% 10% 15% 20% 25%

<=0>0 - 0.3>0.3 - 0.5>0.5 - 0.7>0.7 - 1>1


Vazante_Chuva

E3

E2

E4

E1

65

Figura 29- Gráfico das velocidades média das correntes na coluna d´água no ciclo de

enchente nos períodos de estiagem e chuvoso.

Figura 30- Gráfico de Direção e velocidade média de correntes na coluna d´água no ciclo

de enchente (período chuvoso).

0 1 2 3 4 5

0

0.2

0.4

0.6

Legenda:

Estiagem

Chuva

0

45

90

135

180

225

270

315

0% 10% 20% 30% 40% 50%

<=0>0 - 0.3>0.3 - 0.5>0.5 - 0.7>0.7 - 1>1


Enchente_Chuva

E1

E3

E2E4

66

3.1.2 - Regime de Marés

Para caracterizar as marés foi instalado um marégrafo mecânico cedido pelo Instituto de

Pesquisas Hidroviárias INPH no porto dos Barcos (Figura 31). Através de um teodolito foi

transferida a cota do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) a fim de se nivelar

com o zero da Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) e assim, obter a amplitude real

das marés no interior do estuário.

Figura 31 - Marégrafo mecânico instalado no porto dos Barcos no estuário do Rio

Pirangi.

As marés que atuam no estuário do rio Pirangi foram classificadas como sendo do tipo

semidiurnas com período médio de 12,4 horas e defasagem média de 50 minutos (Pinheiro,

2003). Neste caso, o ciclo completo de maré é constituído por duas preamares (PM) e duas

baixa-mares (BM). Segundo os dados disponibilizados na tábua de maré da Diretória de

Hidrografia e Navegação DHN referentes ao porto do Mucuripe, localizado em Fortaleza,

para maio de 2006 (período chuvoso), a variação média da maré foi de 1,55 m ao largo do

estuário, com amplitude máxima de 2,9 m e mínima de 0,2 m (Figura 32). No período de

estiagem também se verificou uma variação média de maré de 1,55 ao largo, com amplitude

máxima de 3,1 m e mínima de -0,1 m (Figura 33).

67

Figura 32 - Gráfico de variação de maré no mês de maio de 2006 (período chuvoso).

Dados adquiridos da Tábua de maré da DHN para o porto do Mucuripe em Fortaleza.

Figura 33 - Gráfico de variação de maré no mês de agosto de 2006 (período de estiagem).

Dados adquiridos da Tábua de maré da DHN para o porto do Mucuripe em Fortaleza.

Na caracterização do regime de maré no interior do estuário instalou-se um marégrafo

mecânico no porto dos barcos, localizado a 8 km da foz. No período de chuva o marégrafo

mediu a oscilação durante três dias e duas noites (25 a 27 de maio), registrando uma variação

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

00:3

6

20:2

1

16:1

9

12:0

4

07:4

9

02:4

3

21:4

3

16:5

4

12:0

2

07:1

3

03:0

0

23:0

8

19:0

2

14:2

6

10:0

0

05:0

2

00:1

3

20:0

2

Horas

Cot

as (m

)

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

02:5

116

:04

06:0

819

:30

09:0

622

:06

11:1

500

:21

13:3

402

:49

16:1

306

:51

20:0

009

:36

22:1

111

:09

23:4

912

:36

01:2

314

:23

Horas

Cot

as (m

)

68

média de 0,9 m no interior do estuário e um retardo médio de 1 hora e 5 minutos na preamar e

2 horas e 8 minutos na baixa-mar. No período de estiagem o marégrafo mediu a oscilação

durante 11 horas consecutivas, resultando em uma variação média registrada foi de 0,8 m e

um retardo médio de 1 hora na preamar e 2 horas e 15 minutos na baixa mar (Figura 34).

Figura 34 - Gráfico de variação de maré no período de estiagem (ago/06) e no período

chuvoso (mai/06). Dados adquiridos do marégrafo instalado no porto dos Barcos.

3.1.3 - Caracterização da Estrutura Termo-Halina

Os dados de salinidade, temperatura e condutividade foram obtidos por um perfilador CTD

(Sensor Data) munido de sonda OBS da D&A Instrument. As coletas foram realizadas desde a

superfície até o fundo com intervalo de 5 cm de profundidade (Figura 35). O equipamento

utilizado nas medições deste trabalho converte automaticamente a condutividade elétrica em

salinidade com o algorítimo da EPS-1978, ou seja, neste caso a salinidade pode ser usada sem

unidade. Tendo em vista as mudanças bruscas dos parâmetros entre um ciclo de maré, optou-

se por substituir a confecção de cartas de circulação estuarina lateral e vertical e mapas de

condições hidrodinâmicas pela construção de malhas uniformes com a realidade de cada fase

de maré. Isso permite a visualização direta das transformações espaciais o que torna prático o

armazenamento e gerenciamento dos dados.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

11:00

:00

13:00

:00

15:00

:00

17:00

:00

19:00

:00

21:00

:00

23:00

:00

01:00

:00

03:00

:00

05:00

:00

07:00

:00

09:00

:00

11:00

:00

13:00

:00

15:00

:00

17:00

:00

19:00

:00

21:00

:00

23:00

:00

01:00

:00

03:00

:00

05:00

:00

07:00

:00

09:00

:00

11:00

:00

Horário

Altu

ra (m

)

Período Chuvoso Período de Estiagem

NR 0 DHN

69

Figura 35 - Sonda do tipo CTD (“Conductivity, Temperature, Depht sensor”) utilizada

para obtenção dos dados de salinidade, temperatura e condutividade.

As variações térmicas da água nos rios dependem de diversos fatores, onde se destacam as

ações eólicas, a topografia e o volume de água, influenciadas pela sazonalidade climática

local. Em geral a água da superfície é mais aquecida do que a do fundo devido esta camada

absorver quase que totalmente os raios térmicos da luz solar (Kleerekoper, 1990). O

aquecimento rápido da camada superficial pode acarretar queda de densidade, dependendo do

grau de aquecimento desta camada, a densidade pode diminuir ao ponto desta água menos

densa e mais quente, mergulhar pela camada de água do fundo que é mais fria e menos densa

inicialmente, acarretando uma inversão de gradiente térmico.

Segundo Freire (1985) in Pinheiro (2003), a temperatura média das águas superficiais em toda

costa no período de estiagem, é bastante semelhante, com variação de 28,5 ºC a 29 ºC, ou seja

0,5 ºC, porém com suave diminuição das temperaturas em direção ao largo. Enquanto que no

período de chuva, a temperatura média varia entre 27,5 ºC e 28 ºC, também apresentando uma

variância de 0,5 ºC. A diminuição nos valores médios de temperatura para esse período ocorre

em detrimento a menor incidência dos raios solares no hemisfério sul.

70

No estuário do rio Pirangi não foram verificadas inversões térmicas ao longo do canal

estuarino nos períodos de estiagem e chuvoso. As variações médias de temperatura na coluna

d´água em ambos os períodos indicaram que há ausência de termoclína. Durante o período de

estiagem a temperatura média ao longo do estuário foi de 27,1 ºC e no chuvoso foi de 27,7 ºC,

isto é, uma variação inferior a 1 ºC (Figura 36).

Figura 36 - Distribuição longitudinal de temperatura média da coluna d’água do rio

Pirangi nos ciclos de enchente e vazante de maré de sizígia durante os períodos de

estiagem (ago/06) e de chuva (mai/06).

0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


2424.825.626.427.22828.829.630.431.232 ºC

Escala:

71

Durante o período de estiagem a temperatura média da água no ciclo de enchente foi de 27,7

com valores máximos registrados na estação 4 (30 ºC) e valores mínimos nas estações 1 (27

ºC) e 2 (26,4 ºC). As estações 5 e 6 apresentaram padrões de temperatura diferente das

demais, pois o que se verifica no estuário do rio Pirangi é que as temperaturas aumentam no

sentido à montante da foz. Porém, estas estações não seguiram este padrão devido sofrerem

maior influência da drenagem continental e dos lançamentos de águas residuais dos viveiros

de camarão (Figura 37).

Figura 37 - Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de

enchente do período de estiagem.

No ciclo de vazante do mesmo período a temperatura média foi de 26,5 ºC com valores

máximos de 27 ºC registrados nas estações 4, 5 e 6. Os menores valores foram registrados nas

estações 1 e 2 (26 ºC) correspondendo, desta forma, ao mesmo padrão de aumento de

temperatura do ciclo anterior (Figura 38).

Tem

pera

tura

(ºC

)

Estações

Legenda:Temperatura média(Ciclo de Enchente)

72

Figura 38 - Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de vazante

do período de estiagem.

No ciclo de enchente do período de chuva a temperatura média foi de 28,3 ºC, comparado

com o mesmo ciclo, porém no período de estiagem, houve um aumento inferior a 1 ºC. Os

maiores valores foram registrados na estação 4 (31 ºC) e os menores valores nas estações 1

(29 ºC), 2 (28 ºC), 3 (29 ºC), 5 e 6 (26 ºC) (Figura 39). Semelhantemente ao ocorrido no

mesmo ciclo no período anterior, constatou-se um padrão irregular de temperatura nas

estações 5 e 6. No ciclo de vazante a temperatura média foi de 27 ºC aumento de 0,5 ºC em

relação ao mesmo ciclo no período anterior. Neste ciclo foi observado que as médias de

temperatura diminuíram no sentido a montante da foz diferentemente do que vinha ocorrendo

nos demais ciclos, onde a temperatura aumentava neste mesmo sentido. O maior valor de

temperatura foi registrado na estação 1 (28 ºC) e os menores valores nas estações 5 e 6 (26 ºC)

(Figura 40).

Legenda:

Temperatura média (Ciclo de Vazante)

Tem

pera

tura

(ºC

)

Estações

73

Figura 39 - Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de

enchente do período chuvoso.

Figura 40 - Gráfico de temperatura média do estuário do rio Pirangi no ciclo de vazante

do período chuvoso.

Legenda:

Temperatura média(Ciclo de Enchente)

Tem

pera

tura

(ºC

)

Estações

Legenda:

Temperatura média(Ciclo de Vazante)

Tem

pera

tura

(ºC)

Estações

74

Os valores de temperatura registrados na coluna d´água do estuário do rio Pirangi estão

ligados precipuamente às variações topográficas e a morfologia de fundo do canal estuarino.

Estes valores também estão associados às variações da temperatura do ar (Hoguane et al.,

1999), no entanto refletem também as variações da espessura da lâmina d água e da origem

das massas d água. Em geral as massas d água da plataforma continental tem temperaturas

mais frias que as de estuários (Bérgamo, 2000).

A salinidade das águas superficiais na costa medidas durante a operação GEOMAR XVII,

apresentou valores variando entre 37 a 38 no período de estiagem. No período de chuva os

valores de salinidade variaram entre 35 a 37 devido a maior descarga de água doce dos rios

nos oceanos neste período (Freire, 1985).

A salinidade é uma característica da água do mar e por isso tem um papel preponderante na

delimitação do estuário. Os efeitos da sazonalidade da descarga fluvial sobre a salinidade são

mais fortes em sistemas estuarinos. Nesse estudo a salinidade foi mensurada ao longo do rio

Pirangi, o que viabilizou a caracterização halina, durante os ciclos de enchente e vazante de

maré de sizígia. No período de estiagem a salinidade média no estuário foi de 21,3 e no

período de chuva 6,4 ocorrendo uma redução na intrusão salina de 69,9%. Essa redução é

conseqüência do maior aporte de água doce circulando no interior do sistema e promovendo a

diluição da maré salina pela drenagem continental (Figura 41).

No ciclo de vazante do período de estiagem a salinidade média na coluna d´água foi de 22,1

com valores máximos de 36,4 (estação 1), 36,3 (estação 2) e 35,7 (estação 3) e valores

mínimos de 23,3 (estação 4) e 0,5 (estações 5 e 6). Nas estações 1, 2 e 4 foram verificadas

estratificações de 5,5, 5,4 e 5,1 respectivamente, enquanto que nas estações 3, 5 e 6 foram

verificadas estratificações suaves sem grande representatividade (Figura 42).

75

Figura 41 - Distribuição longitudinal da salinidade média da coluna d’água do rio



0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0481216202428323640

Escala:

76

30 32 34 36 38

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

Legenda:

Estação 1Estação 2Estação 5

Salinidade

Prof

undi

dade

(m)

Figura -42 - Perfil vertical de salinidade na coluna d´água no ciclo de vazante do período

de estiagem.

No ciclo de enchente do período de estiagem a salinidade média na coluna d´água foi de 20,6

com valores máximos de 36,1 (estação 1), 36,3 (estação 2) e 30,3 (estação 3) e valores

mínimos de 19,6 (estação 4) e 0,5 (estações 5 e 6). Nas estações 1 e 2 foram verificadas

estratificações de 4,6 e 5,4 respectivamente, enquanto que nas demais estações não foram

verificadas estratificações representativas (Figura 43).

No ciclo de vazante do período de chuva a salinidade média na coluna d´água foi de 6,5 com

valor máximo de 31,7 na estação 1, localizada na foz, e valores mínimos de 4,3 (estação 2),

1,67 (estação 3), 1,1 (estação 4) e 0 (estações 5 e 6). Neste ciclo foram evidenciadas

estratificações longitudinais superficiais entre as estações 1 e 2 de 27,21. As estratificações na

coluna d´água não foram significativas para este ciclo de maré (Figura 44).

77

Figura 43 - Perfil vertical de salinidade na coluna d´água no ciclo de enchente do


Figura 44 - Variação média de salinidade no ciclo de vazante no período de chuva.

0 1 2 3 4 5 6

0

10

20

30

40

Legenda:

Salinidade SuperfícieSalinidade de FundoS

alin

idad

e

Estações

0 10 20 30 40

-4

-3

-2

-1

0

Legenda

Estação 1Estação 2Estação 3Estação 5

Salinidade

Prof

undi

dade

(m)

78

No ciclo de enchente do período de chuva a salinidade média na coluna d´água foi de 6,4 com

valor máximo de 33,9 na estação 1 e valores mínimos de 2,4 (estação 2), 1,5 (estação 3), 0,8

(estação 4) e 0 (estações 5 e 6). Neste ciclo foram evidenciadas estratificações longitudinais

superficiais entre as estações 1 e 2 de 31,5, enquanto que nas demais estações as

estratificações médias registradas foram na ordem de 0,6. As estratificações na coluna d´água

não foram significativas para este ciclo de maré, com exceção da estação 1 onde se registrou

uma estratificação de 17,2 (Figura 45).

Figura 45 - Variação média de salinidade no ciclo de enchente no período de chuva.

À distribuição longitudinal da salinidade no rio Pirangi apresenta um comportamento

diferente daquele observado em estuários como os dos rios Timonha (Dias, 2005) e Jaguaribe

(Paula, 2006). De acordo com as normas do Conselho Nacional do Meio Ambiente

CONAMA (2005), durante o período chuvoso esse rio comporta-se como um sistema

mixohalino (0,5 < 30,0 (40)) entre as estações 1 e 4, enquanto que entre as estações 5 e 6 o

sistema é formado exclusivamente por água doce. Já o rio Timonha durante o período

chuvoso comporta-se como um sistema mixopolihalino (18,0 < 30,0) e o rio Jaguaribe possui

um comportamento heterogêneo variando oligohalino (0,5 < 5) e mixoeuralino (> 30,0).

No período de estiagem a tendência a homogeneidade torna-se ainda mais forte e o ambiente

estuarino do rio Pirangi assume características mixohalina (0,5 < 30,0 (40)) ao longo de todo

canal estuarino. Já o sistema estuárino do rio Jaguaribe é classificado como eurihalino (30,0 <

1 2 3 4 5 6

0

10

20

30

40

Legenda:

SuperfícieFundo

Estações

Salin

idad

e

79

40,0). Diferentemente do que ocorre no estuário do rio Timonha, onde são observados

indícios de hipersalinização ao longo do canal estuarino. No entanto, em virtude da ausência

de descarga fluvial durante o período seco, constata-se que os sistemas estuarinos do Estado

do Ceará, que apresentam barramentos, são preenchidos primordialmente com água de origem

marinha, neste período, o que justifica as altas taxas de salinidade e a homogeneidade da

massa d água do sistema em todas as fases de maré.

A partir dos dados descritos acima foi constatado que durante o período de estiagem o

estuário do rio Pirangi foi classificado como verticalmente bem misturado ou homogêneo,

porém com suaves estratificações entre as estações 1 e 2. Não há praticamente diferença entre

a salinidade superficial e a de fundo nas demais estações, assim caracterizando ausência de

haloclina (Officer, 1977). Para este período a zona do rio é inexistente, a zona de mistura

estende-se entre as estações 2 e 6, e a zona costeira entre as estações 1 e 2. Outra

característica peculiar e relevante deste estuário é sua morfologia formada por canais estreitos

e uma descarga fluvial pequena. No período chuvoso o estuário também se apresentou como

verticalmente bem misturado ou homogêneo, com estratificações apenas na estação 1. Neste

período a zona do rio concentra-se entre as estações 4, 5 e 6, a zona de mistura entre as

estações 2 e 3 e a zona costeira na estação 1.

3.1.4 - Condutividade

A condutividade de um corpo aquático mede a capacidade de suas águas em conduzir a

corrente elétrica. A solução aquosa tem capacidade de conduzir corrente elétrica devido a

solução de íons presentes, enfim, quanto maior o número de íons dissolvidos maior será a

condutividade. Desta forma, em ambientes estuarinos a condutividade estará ligada

diretamente aos valores de salinidade.

No período de estiagem a condutividade média ao longo do canal estuarino foi de 36,9 S/cm

e no período chuvoso foi de 9,4, havendo uma redução de 74,5% (Figura 46). Esta redução

explica-se pela maior diluição da maré salina pela drenagem continental no período chuvoso,

consequentemente ocasionado à diminuição dos teores de sais no interior do estuário.

80

0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


Figura 46 - Distribuição longitudinal de condutividade média da coluna d’água do rio



0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


0 5 10 15 20 25 30-4

-3

-2

-1

0

1 2 3

4

5 6


061218243036424854

Escala:S/cm

81

No ciclo de vazante do período de estiagem a condutividade média foi de 37,6 S/cm com

valores máximos nas estações 1 (55,85 S/cm), 2 (52,72 S/cm) e 3 (54,89 S/cm). Os

menores valores foram verificados nas estações mais distantes da foz, que são as estações 5 e

6 que apresentaram condutividade média de 12 S/cm. No ciclo de enchente a condutividade

média foi de 36,2 S/cm com valores máximos também registrados nas estações 1 (53,9

S/cm), 2 (52,7 S/cm) e 3 (51,9 S/cm). Os menores valores também foram registrados nas

estações 5 e 6 que apresentaram valores médios de 11 S/cm (Figura 47).

Figura 47 - Gráfico de condutividade nos ciclos de vazante e enchente, no período de

estiagem.

No ciclo de vazante do período de chuva a condutividade média foi de 7,6 S/cm com valores

máximos na estação 1 (43,5 S/cm). Nas demais estações foram observadas reduções nos

valores de condutividade na ordem de 75% (estação 2 e 3) e até 100% (estações 5 e 6). No

ciclo de enchente a condutividade média foi de 11,2 S/cm com valores máximos também

registrados na estação 1 (57,9 S/cm). Observou-se uma redução média variando entre 97%

(estações 2 e 3) a 100% (estações 5 e 6) comparados com os valores da estação 1 (Figura 48)

0 2 4 6

20

30

40

50

60

Legenda:

VazanteEnchente

Con

dutiv

idad

e(m

S/cm

)

Estações

82

Figura 48 - Gráfico de condutividade nos ciclos de vazante e enchente, período chuvoso.

Os valores de condutividade registrados ao longo do monitoramento mantiveram um padrão

homogêneo de distribuição ao longo do corpo estuarino. Nos quais os maiores valores de

condutividade estão ligados diretamente aos maiores valores de salinidade, isto é, as maiores

concentrações de condutividade estão localizadas nas estações próximas a foz (Figura 49).

Figura 49 - Gráfico de correlação entre os dados de condutividade e salinidade no

período de chuva.

0 2 4 6

0

20

40

60

Legenda:

VazanteEnchente

Estações

Con

dutiv

idad

e(m

S/cm

)

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5 6Estações

Con

dutiv

idad

e (

S/cm

)

0

10

20

30

40

Salin

idad

e

Condutividade Salinidade

Foz Montante

83

3.2 - Aspectos Sedimentológicos

3.2.1 - Aspectos Gerais da Dinâmica de Sedimentos em Sistemas Estuarinos Tropicais

As características sedimentológicas de um sistema estuarino refletem a complexa dinâmica

desses sistemas ambientais, um misto entre processos fluviais e costeiros produzindo uma

planície bastante heterogênea. O suprimento de sedimentos arenosos nos estuários do Estado

do Ceará, por exemplo, quase sempre está associado à penetração de sedimentos marinhos

carreados pelas correntes de enchente da maré. Em geral, os rios cearenses apresentam regime

de escoamento intermitente, baixa energia de descarga e pouca capacidade de transportar

sedimentos em suspensão. Não havendo barreira hidráulica a ação das ondas sobre as

desembocaduras fluviais, tende a desencadear processos erosivos aumentando o volume de

sólidos em suspensão. As correntes de enchente e vazante da maré ditam a dinâmica

sedimentar que ora é dominada por processos erosivos, ora favorece a deposição.

Os efeitos da sazonalidade hidroclimática são nitidamente perceptíveis quando se analisa a

cobertura sedimentar dos estuários do Estado do Ceará. Durante o período chuvoso, o interior

desses sistemas apresenta-se recoberto por cascalhos e areias grossas oriundas do transporte

fluvial. Os sedimentos mais finos são lançados na corrente de deriva litorânea, contribuindo

para o balanço sedimentar da zona costeira. Por outro lado, durante o período de estiagem, a

hidrodinâmica atuante no interior do sistema estuarino favorece a precipitação dos sedimentos

finos nas regiões a montante enquanto que na foz, verifica-se a entrada de sedimentos

marinhos formando deltas de maré enchente.

A existência de barragens torna ainda menor o transporte de sedimentos por via fluvial. A

maioria dos solutos carreados da bacia de drenagem tende a precipitar nos reservatórios,

contribuindo para seu assoreamento. Apenas as frações mais finas são lançadas no fluxo à

jusante dos reservatórios, podendo chegar ao estuário, onde sofrem alterações físicas e

químicas, em decorrência das diferenças de pH, que afetam seu potencial de deposição

(Drever, 1988; Dyer, 1995). Estes são alguns dos motivos pelos quais a presença de seixos

rolados e cascalho em regiões estuarinas freqüentemente é associada à erosão das margens no

baixo curso fluvial.

84

As correntes fluviais podem transportar materiais tanto em suspensão como por tração de

fundo. Nos estuários, onde os processos turbulentos são mais intensos, a hidrodinâmica

favorece o transporte em suspensão. Em eventos de grande descarga fluvial o rio transporta

materiais de todos os tamanhos. A seleção atua gradativamente fazendo com que o material

mais fino seja transportado em suspensão com velocidades maiores e o material mais grosso

seja transportado no fundo mais devagar. A distribuição de fácies sedimentares em estuários é

controlada tanto pela interação entre a natureza e quantidade dos sedimentos quanto pela

morfologia de fundo e processos hidrodinâmicos (Davis, 1985). A identificação dos padrões

de circulação e mistura nos ambientes estuarinos é importante para o controle da distribuição

e transporte de materiais assim como também para localização das áreas com maior

concentração e deposição de sedimentos, denominada Zona de Turbidez Máxima - ZTM

(Schoellhamer, 2001). Nessa região a velocidade resultante de movimentos convergentes é

praticamente nula e a concentração de sedimentos de origem fluvial e marinha é muito alta

(Miranda et al., 2002).

A malha de amostragem sedimentológica do estuário do rio Pirangi se estendeu desde a zona

do rio até a foz estuarina (limite com a zona costeira adjacente). Ao todo foram estabelecidas

sete estações de monitoramento sendo que, em apenas quatro delas (1-3-5-7) foram realizadas

coletas de água para análises de Sólidos Suspensos Totais (SST) (Figura 50).

Figura 50 - Localização das estações de monitoramento sedimentológico no estuário do

rio Pirangi.

85

Para amostragem dos sedimentos de fundo foi utilizada uma draga do tipo Van Veen, e para

amostragens de água, uma garrafa coletora do tipo Van Dorn (Figura 51), sempre em dois

níveis de profundidade (superfície e fundo).

Figura 51 - Draga do tipo Van Veen, e garrafa coletora do tipo Van Dorn utilizados nas

coletas.

Os sedimentos de fundo foram analisados quanto a sua granulometria de acordo com a

metodologia proposta por Wentworth (1922). Em laboratório, as amostras foram inicialmente

colocadas para secar à 60ºC para, só então, serem quarteadas e pesadas. Na etapa seguinte,

100 g de amostra foi submetida ao peneiramento úmido (lavagem em uma peneira com malha

de 0,062mm de diâmetro). A fração retida na peneira correspondeu aos cascalhos e areias

(grossas, médias e finas) e a fração recolhida sob a peneira, aos sedimentos finos (siltes e

argilas).

Após seca, a fração maior do que 0,062mm foi colocada em uma bateria de 12 peneiras

(malhas variando entre 2,830 e 0,088mm) e postas para vibrar, por 10 (dez) minutos, no

agitador mecânico tipo Rotap. A parcela da amostra retida em cada uma das peneiras

correspondeu à porcentagem da amostra que apresenta granulometria igual ao diâmetro da

malha da respectiva peneira. A fração fina foi analisada pelo método da pipetagem seguindo a

lei de Stockes que se baseia na velocidade de decantação das partículas em meio aquoso

(Suguio, 1973). As frações retiradas em cada uma das pipetagens foram postas para secar e

depois pesadas. A análise estatística dos dados granulométricos foi elaborada através do

86

software SAG desenvolvido pelo Laboratório de Geologia Marinha da Universidade Federal

Fluminense.

As amostras de água coletadas durante os experimentos de campo foram analisadas em

laboratório quanto à concentração de Sólidos Suspensos Totais (SST). Nesse sentido, a

técnica da filtração mostrou-se a mais adequada, tendo em vista seu baixo custo operacional e

boa precisão.

Os procedimentos laboratoriais basearam-se na utilização de um sistema de filtragem

acoplado a uma bomba de vácuo. Para tanto, foram usados também filtros de fibra de vidro (ø

47 ± 0,5 mm) fabricados pela Schleicher & Schuell.

Antes da filtração, os filtros foram postos para secar numa estufa à 60ºC para, em seguida,

serem pesados em uma balança analítica (resolução 0,0001g) obtendo-se assim, o peso do

filtro seco sem sólidos (PF). Depois da filtração, os filtros foram novamente levados à estufa e

depois pesados. Esse peso final correspondeu ao peso do filtro seco com sólidos (PF+S).

Todas as pesagens foram feitas após os filtros atingirem a temperatura ambiente em um

dessecador. O cálculo da concentração de SST (Css) foi obtido através da seguinte fórmula:

Onde, CSS é obtida em mg/l. P(F+S) e PF representam, respectivamente, o peso do filtro com e

sem sólidos expressos em mg. Neste caso específico o volume filtrado foi de 0,250 l.

3.2.2 - Características dos Sedimentos de Fundo

O Estuário do rio Pirangi apresenta as características sedimentológicas clássicas de um

sistema estuarino tropical, com algumas peculiaridades locais que serão discutidas

posteriormente. As variações sazonais da cobertura sedimentar são nítidas, no entanto, seus

efeitos são mais tênues se comparados aos de outros sistemas estuarinos do Estado do Ceará.

A Figura 52 mostra o percentual das frações de cascalho, areia e sedimentos finos (silte e

argila) das amostras coletadas no leito do canal estuarino do rio Pirangi durante o período

chuvoso (maio de 2006). Nesta circunstância, observou-se que a foz estuarina encontrava-se

volPPC F)SF(

SS−

=+

87

recoberta por sedimentos arenosos, ocupando uma faixa que se estendia, a partir do mar, por

cerca de 5,0 km de extensão.

Figura 52 - Percentual das frações de cascalho, areia e sedimentos finos (silte e argila)

das amostras coletadas no leito do canal estuarino do rio Pirangi durante o período


A deposição de sedimentos finos ocorreu principalmente na porção do canal situada a mais de

6,0 km de distância do mar. Entretanto, em Guajirú (a 9,0 km de distância do mar), foi

verificada grande quantidade de sedimentos arenosos depositados, constituindo uma mancha

arenosa na porção dominada por sedimentos finos. Pode-se inferir, neste caso, que o aporte de

sedimentos arenosos esteja associado à confluência do canal principal com outra ramificação

sua que drena fazendas de carcinicultura.

Durante o período de estiagem, assim como durante o período chuvoso, os depósitos

sedimentares que recobriram o leito fluvial apresentaram-se compostos predominantemente

por areias, entretanto, destacou-se um aumento da deposição de sedimentos finos na área mais

próxima ao mar. Esse processo foi favorecido pela redução da turbulência associada à ação da

88

descarga fluvial. A menor concentração de sedimentos finos, observada na porção do canal

entre 6,6 km e 8,4 km de distância do mar, pode ser explicada pelo aumento desta

concentração na porção a montante (a 9,0 km do mar), indicando a ocorrência de condições

morfológicas e hidrodinâmicas mais favoráveis nesta área (Figura 53).

Figura 53 - Percentual das frações de cascalho, areia e sedimentos finos (silte e argila)

das amostras coletadas no leito do canal estuarino do rio Pirangi durante o período de


A mudança de substrato não ocorre apenas em função da descarga fluvial. Partindo desse

pressuposto, pode-se dizer que a substituição dos depósitos de sedimentos finos por

sedimentos arenosos na porção do leito fluvial situada a mais de 13 km de distância do mar

reflete a existência de uma outra fonte de sedimentos além das já mencionadas. Neste caso, é

possível supor que os sedimentos arenosos depositados nesta porção sejam provenientes das

margens, disponibilizados pela erosão e/ou pelo extrativismo.

89

Para alcançar os objetivos propostos nesta pesquisa optou-se por apresentar a distribuição

granulométrica de cada uma das amostras, por meio de representações gráficas reunindo

histograma e curva acumulada. As Figuras 54 a 60 trazem na forma de colunas, a

percentagem ponderal de cada uma das classes granulométricas (histograma) e, na forma de

linhas, a soma das percentagens de todas as classes precedentes (curva acumulada), partindo

da classe de sedimentos mais grossos para a dos mais finos. Assim foram elaborados sete

gráficos que correspondem aos sete pontos de amostragem, sendo cada um, constituído por

dois histogramas e duas curvas acumuladas. Interpolando os pontos medianos de cada coluna,

baseados nos valores de freqüência simples, obtém-se ainda a curva de distribuição normal ou

gaussiana gerada a partir do histograma.

A Figura 54 ilustra de modo claro as principais características granulométricas da amostra

correspondente ao ponto 01, situado a 600 metros de distância do mar, durante os períodos de

chuva e de estiagem. Nota-se que, em ambos os períodos, o leito estuarino esteve recoberto

predominantemente por sedimentos arenosos (areia média), entretanto, durante a estiagem, a

amostra apresentou-se ligeiramente mais homogênea. Durante o período chuvoso,

aproximadamente 75% da amostra coletada neste ponto era formada por areia média enquanto

que, durante a estiagem este percentual baixou para aproximadamente 60%. Por outro lado,

praticamente não havia cascalho e areia muito grossa durante o período chuvoso percentual

menor que 2% que subiu para aproximadamente 10% durante o período de estiagem.

Figura 54 - Histograma e curva acumulada referentes às amostras sedimentológicas

coletadas no ponto 01 durante o período de chuva (maio de 2006) e de estiagem (agosto

de 2006).

Ponto 01

0

25

50

75

100

Cascalho Areia muitogrossa

Areia grossa Areia média Areia fina Areia muito fina Silte Argila

(%)Período Chuvoso

Período de Estiagem

Curva Acumulada(Período Chuvoso)

Curva Acumulada(Período de Estiagem)

90

A distribuição granulométrica das amostras coletadas no ponto 02, situado a 4.300 metros de

distância do mar (Figura 55), também evidenciou a predominância de sedimentos arenosos

durante todo o ano. Sob condições de estiagem, no entanto, duas classes granulométricas

predominaram, areia média e areia fina. Em ambos os períodos, as classes de sedimentos

grossos (variando entre cascalho e areia média) representaram 50% das amostras o que

ratifica a pouca disponibilidade de sedimentos finos nesta área do estuário. A ocorrência de

argilas foi de 9,5% durante o período de estiagem e 1,2% durante o período chuvoso.



de 2006).

A amostra coletada no ponto 03,(a 6.600 metros de distância do mar, durante o período

chuvoso (Figura 56) apresentou sedimentos bastante heterogêneos. A grande variedade de

classes granulométricas na constituição dessa amostra possivelmente ocorreu associada a

intensa atividade hidrodinâmica característica desse período. O histograma mostra a

predominância de sedimentos finos (argilas), representando praticamente 30% da amostra, no

entanto, as frações grosseiras juntas (variando entre cascalho e areia média) representam

aproximadamente 32% da amostra. Durante a estiagem, o percentual de finos diminui para

aproximadamente 16%, aumentando a ocorrência de areia fina (52%) juntamente com o grau

de seleção. Esse processo ocorre em resposta a ação da oscilação da maré que atua

praticamente sozinha no transporte e na remobilização dos sedimentos de fundo.

Ponto 02

0

25

50

75

100



(%)Período Chuvoso




91



de 2006).

O ponto de amostragem 04 (situado a 8.400 metros de distância do mar) está localizado

exatamente na área portuária de Guajiru, região onde a turbulência gerada pela oscilação da

maré não é mais capaz de remobilizar os sedimentos de fundo. Durante o período chuvoso

esta área apresentou-se recoberta predominantemente por argilas (55%), condição favorecida

pelos processos hidrodinâmicos (Figura 57). Destaca-se nesse sentido, o importante papel das

barragens na redução da energia das vazões fluviais, tornando possível a deposição das

suspensões argilosas. Durante o período chuvoso a amostra sedimentológica coletada neste

ponto apresentou-se composta apenas por areia, sendo 78% areia média e 19% areia fina. Esse

fato inusitado, possivelmente ocorreu como conseqüência da operação de reforma do porto e

não deve ser levado em consideração em se tratando de reflexões sobre a dinâmica estuarina a

médio e longo prazo.



de 2006).

Ponto 03

0

25

50

75

100



(%)Período Chuvoso




Ponto 04

0

25

50

75

100



(%)Período Chuvoso




92

A distribuição granulométrica dos sedimentos coletados no ponto 05 (apenas 600 metros a

montante do ponto 04) ratifica a discussão dos resultados acima mencionados. A variação

sazonal da cobertura sedimentar do leito estuarino neste ponto apresentou comportamento

padrão, predomínio de sedimentos arenosos durante o período chuvoso e de sedimentos finos

durante a estiagem (Figura 58). Mesmo assim, chamou atenção a alta concentração de argilas

verificada durante a estiagem (67%) e a eficiência do agente selecionador (descarga fluvial)

nos dois períodos monitorados. Durante o período chuvoso 63% da amostra era areia média.



de 2006).

No ponto de amostragem 06, situado a 13.300 metros da foz, a cobertura sedimentar de fundo

também variou sazonalmente. Durante o período chuvoso as frações de areia muito fina, silte

e argilas totalizaram 98,6% da amostra (Figura 59). Durante a estiagem a predominância de

sedimentos arenosos (98,7%) parece está associada à denudação das margens para construção

e/ou ampliação dos viveiros de cultivo de camarão em cativeiro. Apesar das nítidas variações

sazonais, em ambos os períodos as amostras apresentaram-se bastante homogêneas do ponto

de vista da granulometria.

Ponto 05

0

25

50

75

100



(%)Período Chuvoso




93



de 2006).

O ponto 07 (situado a 18.700 metros de distância do mar) é o limite a montante da área de

amostragem sedimentológica desta pesquisa. É também área de confluência do Rio Pirangi

com seu principal afluente no baixo curso, o Rio Umburanas. Nesta região, assim como em

várias outras deste estuário, a ocorrência de sedimentos finos foi mais comum durante o

período chuvoso. Enquanto durante neste período a concentração de argilas, por exemplo, foi

de 37,4%, durante a estiagem foi inferior a 10%. Por outro lado, as concentrações de areia

média e de areia fina foram maiores durante a estiagem (Figura 60).



de 2006).

Observa-se que o comportamento sazonal da cobertura sedimentar do leito estuarino do rio

Pirangi não segue o padrão estabelecido pela literatura científica. Este fato possivelmente está

associado a dois fatores principais: a ação das barragens existentes nos rios Pirangi e

Umburanas que barra o transporte de sedimentos nos baixos cursos fluviais e reduz a energia

Ponto 06

0

25

50

75

100



(%)Período Chuvoso




Ponto 07

0

25

50

75

100



(%)Período Chuvoso




94

das correntes fluviais e a intensa ocupação das margens por fazendas de cultivo de camarão

que retiram a cobertura vegetal facilitando a lixiviação.

A semelhança das distribuições granulométricas com a curva normal possibilita a elaboração

de uma classificação baseada nos parâmetros estatísticos da curva (selecionamento, assimetria

e curtose). A aplicação desse método tem a vantagem de obrigar o pesquisador a fazer uma

inspeção visual da curva, o que facilita a detecção de possíveis erros e propicia um maior

conhecimento das particularidades da distribuição (Dias, 2004). O selecionamento, por

exemplo, reflete principalmente as características do meio através do qual o sedimento chegou

ao ambiente de deposição. Alguns agentes de transporte têm melhor capacidade de seleção do

que outros e, nas áreas onde predomina um determinado tipo de transporte, os sedimentos

tendem a ser bem selecionados (amostras mais homogêneas).

Baseando-se na classificação de Folk & Ward (1957) e no gráfico da Figura 61 (com valores

na escala phi), observa-se que os sedimentos do estuário do Rio Pirangi apresentam grande

variabilidade de valores de selecionamento. Durante o período chuvoso verificou-se a

ocorrência de sedimentos bem selecionados na região da foz, recobrindo uma área que se

estendeu até 4,3 km de distância do mar. Nessa mesma área, durante a estiagem, verificou-se

a ocorrência de sedimentos moderadamente selecionados e pobremente selecionados. A área

correspondente aos pontos de amostragem 03 e 04 (até 8,4 km de distância do mar)

apresentou leito estuarino recoberto por sedimentos muito pobremente selecionados durante o

período chuvoso. Durante a estiagem o selecionamento das amostras sedimentológicas dessa

área variou de pobremente selecionada a bem selecionada. A 9,0 km de distância do mar, na

área correspondente ao ponto de amostragem 05, ocorreram sedimentos moderadamente

selecionados, durante o período chuvoso, e muito pobremente selecionados, durante a

estiagem. A partir de dessa área até o limite a montante da área monitorada, durante o período

chuvoso, ocorreram sedimentos muito pobremente selecionados, e durante a estiagem,

sedimentos bem selecionados (ponto 06) e pobremente selecionados (ponto 07).

95

Figura 61 - Distribuição longitudinal do selecionamento das amostras coletadas no leito

do canal estuarino do rio Pirangi durante o período de chuva (maio de 2006) e de


Os valores de assimetria da curva de distribuição granulométrica das amostras

sedimentológicas do Rio Pirangi, assim como o selecionamento, também apresentaram grande

variabilidade (Figura 62). Assimetria muito positiva está relacionada à presença de

sedimentos finos, enquanto que a muito negativa indica a presença de material grosseiro

(Mabesoone, 1983). Com relação aos sedimentos da foz, a curva foi aproximadamente

simétrica durante o período chuvoso tornando-se levemente negativa durante a estiagem. A

6,6 km de distância da foz a assimetria foi positiva nos dois períodos de monitoramento. Os

valores de assimetria também evidenciaram grande semelhança entre o substrato do ponto 04

(8,4 km de distância do mar) durante o período chuvoso e do ponto 05 (9,0 km de distância do

mar) durante a estiagem (assimetria muito negativa). Do mesmo modo, entre o substrato do

ponto 04 (8,4 km de distância do mar) durante o período de estiagem e do ponto 05 (9,0 km

de distância do mar) durante o período chuvoso (aproximadamente simétrica). Na área entre

13,3 km e 18,7 km de distância da foz ocorreram depósitos de sedimentos aproximadamente

simétricos e com assimetria muito positiva, em ambos os períodos monitorados, indicando a

ocorrência de depósitos de sedimentos finos.

0

1

2

3

4

0,6 4,3 6,6 8,4 9,0 13,3 18,7

Distância em relação ao mar (km)

Sele

cion

amen

to


96

Figura 62 - Distribuição longitudinal da assimetria das amostras coletadas no leito do

canal estuarino do rio Pirangi durante o período de chuva (maio de 2006) e de estiagem

(agosto de 2006).

As curvas de distribuição granulométrica podem ser mais achatadas ou mais proeminentes do

que a curva normal. Esse tipo de desvio relativo à curva normal é denominado curtose (Dias,

2004). Sob o ponto de vista sedimentológico, valores de curtose muito altos ou muito baixos

podem sugerir que o tipo de material analisado foi selecionado em ambiente de alta energia,

sendo então transportado, sem mudanças das características, para um outro ambiente onde se

misturou com sedimentos selecionados em diferentes condições (Pinheiro, 2003).

No estuário do rio Pirangi os valores de curtose, assim como dos demais parâmetros

estatísticos da distribuição granulométrica, apresentaram grande variabilidade, evidenciando a

heterogeneidade da cobertura sedimentar do leito estuarino (Figura 63). Durante o período

chuvoso ocorreram predominantemente sedimentos muito platicúrticos. Na foz a distribuição

granulométrica foi mesocúrtica tornando-se muito leptocúrtica a 4,3 km de distância da foz.

Nos demais pontos de amostragem a curtose foi platicúrtica, exceto no ponto 05 (a 9,0 km de

distância do mar) quando assumiu características leptocúrticas. Durante a estiagem os valores

de curtose das distribuições granulométricas foram ainda mais heterogêneos com valores

-1

0

1

0,6 4,3 6,6 8,4 9,0 13,3 18,7


Ass

imet

ria


97

máximos (muito leptocúrtica) ocorrendo a 4,3 km de distância do mar e valores mínimos

(muito platicúrtica) ocorrendo a 9,0 km.

Figura 63 - Distribuição longitudinal da curtose das amostras coletadas no leito do canal


(agosto de 2006).

A Tabela 14 apresenta uma síntese de classificação das amostras correspondentes a cada um

dos pontos de amostragem durante o período de chuva e de estiagem de 2006. Foram

escolhidos autores de trabalhos clássicos em sedimentologia que elaboraram sistemas

classificatórios amplamente aceitos pela comunidade científica (Folk, 1954; Shepard, 1954;

Larsonneur, 1977 apud Suguio, 1982). A classificação de cada amostra foi gerada a partir dos

dados de granulometria lançados no software SAG.

0

1

2

3

4

5

0,6 4,3 6,6 8,4 9,0 13,3 18,7


Curt

ose


98

Tabela 14 - Classificação das amostras sedimentológicas coletadas no leito do canal


(agosto de 2006).

Ponto Classificação Período Chuvoso Período de Estiagem

Média Areia média. Areia média.

FolkAreia com cascalho esparso, Bemselecionada, Mesocúrtica,Aproximadamente simétrica

Areia com cascalho esparso,Moderadamente selecionada, Muitoleptocúrtica, Assimetria negativa

Larsonneur Areia litoclástica média (AL1d) Areia litoclástica média (AL1d)

1

Shepard Indefinido IndefinidoMédia Areia média Areia fina

FolkAreia com cascalho esparso, Bemselecionada, Muito leptocúrtica,Assimetria negativa

Areia argilosa, Pobremente selecionada,Extremamente leptocúrtica, Assimetriamuito positiva

Larsonneur Areia litoclástica média (AL1d) Areia litoclástica média (AL1d)2

Shepard Indefinido Areia (1)

Média Silte Areia muito fina

FolkAreia lamosa com cascalho esparso,Muito pobremente selecionada, Muitoplaticúrtica, Assimetria positiva

Areia argilosa, Pobremente selecionada,Extremamente leptocúrtica, Assimetriamuito positiva

Larsonneur Areia litoclástica fina a muito fina(AL1e)

Areia litoclástica fina a muito fina(AL1e)

3

Shepard Indefinido Areia (1)Média Silte Areia média

FolkArgila arenosa, Muito pobrementeselecionada, Muito platicúrtica,Assimetria muito negativa

Areia, Bem selecionada, Mesocúrtica,Aproximadamente simétrica

Larsonneur Lama terrígena arenosa (LL1a) Areia litoclástica média (AL1d)

4

Shepard Lama arenosa (3) Areia (1)Média Areia média Silte

Folk

Areia com cascalho esparso,Moderadamente selecionada,Leptocúrtica, Aproximadamentesimétrica

Lama arenosa com cascalho esparso,Muito pobremente selecionada, Muitoplaticúrtica,Assimetria muito negativa

Larsonneur Areia litoclástica média (AL1d) Lama terrígena arenosa (LL1a)

5

Shepard Indefinido Lama arenosa (3)Média Silte Areia média

FolkAreia argilosa, Muito pobrementeselecionada, Muito platicúrtica,Assimetria muito positiva

Areia, Bem selecionada, Mesocúrtica,Aproximadamente simétrica

Larsonneur Areia litoclástica fina a muito fina(AL1e) Areia litoclástica média (AL1d)

6

Shepard Areia lamosa (2) Areia (1)Média Silte. Areia fina.

FolkAreia argilosa, Muito pobremente,selecionada, Muito platicúrtica,Assimetria muito positiva

Areia, Pobremente selecionada,Extremamente leptocúrtica, Assimetriamuito positiva

Larsonneur Areia litoclástica fina a muito fina(AL1e)

Areia litoclástica fina a muito fina(AL1e)

7

Shepard Areia lamosa (2) Areia (1)

99

3.2.3 - Concentração de Sedimentos Transportados em Suspensão

Os mecanismos que governam a circulação de sedimentos em sistemas estuarinos são

subordinados, sobretudo, a oscilação da maré. De um modo geral, durante as fases de

enchente e vazante ocorre erosão do leito e, durante a baixa-mar e preamar, deposição de

partículas suspensas. A concentração de sedimentos na coluna d água é um importante

controlador dos processos de deposição. Em suspensões muito concentradas, os flocos

encontram-se tão próximos que o fluido é forçado a escoar para cima, diminuindo a

velocidade de queda. Assim, os sedimentos erodidos durante a enchente e/ou vazante podem

permanecer em suspensão por muito tempo.

As concentrações de Sólidos Suspensos Totais (SST) do estuário do rio Pirangi, calculadas

para o período chuvoso durante os estágios de enchente e vazante da maré encontram-se na

Tabela 15.

Tabela 15 - Concentração de sólidos suspensos totais (SST) em mg/l, em cada ponto de

amostragem, durante a enchente e vazante da maré, medidos durante o período chuvoso

(maio de 2006).

Superfície FundoDistância (km)

Enchente Vazante Enchente Vazante0,6 (Ponto 01) 52,4 81,6 65,2 68,06,6 (Ponto 02) 75,2 122,8 150,0 256,89,0 (Ponto 03) 193,6 178,4 238,8 165,618,7 (Ponto 04) 122,4 134,0 146,0 213,6

O gráfico da Figura 64 ilustra o balanço entre a quantidade de sedimentos importados

(enchente) e exportados (vazante) em pontos distintos da região estuarina durante o período

chuvoso. Os valores positivos e negativos indicam a entrada e saída de SST, respectivamente.

Observa-se que as maiores concentrações de SST são verificadas durante a vazante da maré e

que o transporte ocorre preferencialmente próximo ao fundo.

100

Figura 64 - Distribuição longitudinal das concentrações de sólidos suspensos totais (SST)



Durante o período de estiagem as concentrações de SST foram inferiores as observadas

durante o período chuvoso, exceto no ponto 07, situado a 18,7 km de distância do mar (Tabela

16). Nessa área a alta concentração de SST pareceu está associada a remobilização dos

sedimentos de fundo pelas descargas dos viveiros de camarão.

Tabela 16 - Concentração de sólidos suspensos totais (SST) em mg/l, em cada ponto de

amostragem, durante a enchente e vazante da maré, medidos durante o período de


Superfície FundoDistância (km)

Enchente Vazante Enchente Vazante0,6 (Ponto 01) 86,4 43,2 144,0 43,66,6 (Ponto 02) 50,0 6,0 98,4 9,69,0 (Ponto 03) 82,8 3,2 103,2 2,0

18,7 (Ponto 04) 81,6 78,8 173,2 327,2

-350

-250

-150

-50

50

150

250

350

Con

cent

raçã

o de

SST

(mg/

l)

0,6 6,6 9,0 18,7


Enchente (Superfície) Enchente (Fundo)Vazante (Superfície) Vazante (Fundo)

101

Ao contrário do que aconteceu durante o período chuvoso, as concentrações de enchente

foram maiores que as de vazante em praticamente todos os pontos monitorados (Figura 65). O

transporte ocorreu preferencialmente próximo ao fundo, ditado sobretudo, pelos fluxos de

oscilação da maré.

Figura 65 - Distribuição longitudinal das concentrações de sólidos suspensos totais (SST)

dissolvidos na coluna d’água no estuário do rio Pirangi medidos durante o período de


3.3 - Caracterização da Morfologia de Fundo do Estuário

Os estudos relativos à morfologia de fundo do sistema estuarino do rio Pirangi basearam-se

em cartas batimétricas elaborada pela DHN, levantamento batimétrico in situ e perfis

topobatimétricos. A batimetria in situ foi à atividade utilizada para medir as profundidades e

determinar a topografia do fundo do estuário do Rio Pirangi. O levantamento batimétrico foi

realizado com auxilio de um Ecobatímetro da marca FURUNO, que é responsável por

determinar a profundidade exata e a posição exata através do sistema DGPS, que permitiu,

portanto, o georeferenciamento dos pontos da amostragem batimétrica. Sob a mesma

hipótese, o volume geométrico do sistema estuarino foi de aproximadamente 41275758.8 m3

com espelho d água ocupando uma área de 9213525.1 m2. A partir dos métodos utilizados

-350

-250

-150

-50

50

150

250

350

Con

cent

raçã

o de

SST

(mg/

l)

0,6 6,6 9,0 18,7


Enchente (Superfície) Enchente (Fundo)Vazante (Superfície) Vazante (Fundo)

102

observou-se que a profundidade média deste estuário foi de -2,44 m, com valor máximo

registrado de -10 m e mínimo de 0.

A morfologia do sistema estuarino do rio Pirangi é bastante complexa, principalmente na

região da desembocadura, onde existem extensos bancos de sedimentação e canais de

navegação com baixas profundidades. Na região da foz o canal estuarino apresentou uma

largura média de 219,6 m e profundidade média de -1,6 m. À medida que se distanciam do

mar, as variações batimétricas tornam-se mais fortes e o talvegue mais profundo e a largura

do canal menor. Na desembocadura estuarina as cotas atingem a profundidade média de -1,34

(estação 1) na baixa-mar.

Na construção da malha batimétrica do estuário do Pirangi e de sua zona costeira foram

aferidos 2593 pontos, todos contendo dados referentes à latitude, longitude e cota (Figura 66).

Também se verificou que as maiores profundidades estão localizadas entre as estações 3 e 4 e

as menores entre as estações 1 e 2 registrando-se uma redução de até 45% nas cotas médias de

profundidade.

Figura 66 - Malha de amostragem de cotas batimétricas no canal estuarino do rio

Pirangi e zona costeira, gerada com o auxilio do SisBAHIA® – Sistema Base de

Hidrodinâmica Ambiental.

9511000

9512000

9513000

9514000

9515000

9516000

9517000

9518000

618000 620000 622000 624000 626000 628000 630000 632000 634000

Latitude

Lon

gitu

de

Cotas reduzidas dozero DHN

103

Na estação 2 registrou-se uma profundidade média de -3,34 m com valor máximo de -5,4 m e

mínimo de -2,2 m. A estação 3 teve uma profundidade média de -6,8 m com valor máximo de

7,8 m e mínimo de -3,4 m. A profundidade média da estação 4 foi de -2,74 m com valor

máximo de -7 m e mínimo de -2,1 m. A partir desta estação observou-se que a profundidade

média do estuário foi de -2,1 m com largura média do canal de 42,6 m.

A cerca de 2 km da estação 4 os levantamentos de morfologia do fundo passaram a ser

realizados por topografia, devido este trecho do rio não ser totalmente navegável nos períodos

de estiagem e chuvoso. Foram realizados 14 perfis topográficos com auxílio de uma estação

total e um prisma, onde se observou que neste trecho há formação de uma grande planície de

inundação dos rios Pirangi e Umburanas que é parcialmente ocupado pela atividade de

carcinicultura (Figura 67). Esta atividade é responsável pela descaracterização das margens e

pelo barramento do fluxo normal do rio para o abastecimento dos viveiros.

A largura média da planície de inundação do rio Pirangi foi de 1.181 m com valor máximo na

seção topográfica 4 (1.850 m) e mínimo na seção 6 (415 m). Já o rio Umburanas apresentou

uma planície de inundação com largura média de 1.329 m com valor máximo na seção 12

(1.850 m) e mínimo na seção 14 (664 m). Em média ambas as planícies apresentam uma

largura média de 1.245 m com altimétria média em relação ao nível do mar de 6 m. As

Figuras 68 a 71, apresentam os perfis topográficos realizados nas planícies de inundação dos

rios Pirangi e Umburanas.

104

Rio Pirangi

Rio Umburanas

Figura 67 - Representação gráfica das seções de topografia realizadas nas

planícies de inundações dos rios Pirangi e Umburanas.

Figura 68 - Perfis topográficos realizados nas planícies de inundação dos rios Pirangi e Umburanas.

Perfil 01

0

2

4

6

8

10

12

14

0 43 47 71 117 133 153 174 186 203 208 213 221 230 235 238 242 826 1060 1125 1200

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 02

0

2

4

6

8

10

12

0 48 139 445 943 1034 1450 1500

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 03

0

2

4

6

8

10

12

0 120 240 408 850 1270 1380 1410

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 04

0

2

4

6

8

10

12

0 11 145 410 542 850 1211 1300 1630 1820 1850

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

2


Perfil 05

0

2

4

6

8

10

0 170 450 632 750 992 1290 1350

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 06

0

2

4

6

8

0 45 80 119 236 373 378 382 406 410 415

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 07

0

2

4

6

8

10

0 50 216 343 360 460 710 740

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 08

0

2

4

6

8

10

12

0 15 80 120 219 366 623 625 628 663 668 900 970 990

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

3

Perfil 10

0

2

4

6

8

10

12

0 100 207 283 528 1060 1310 1315

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)


Perfil 09

0

2

4

6

8

10

12

0 86 149 219 505 1040 1490 1660 1680

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 11

0

2

4

6

8

10

12

0 48 133 227 523 857 1090

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 12

0

2

4

6

8

10

12

0 113 221 304 353 559 1020 1490 1830 1850

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

4


Perfil 13

0

2

4

6

8

10

12

0 131 228 272 547 1030 1340 1360

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

Perfil 14

0

2

4

6

8

10

12

14

0 37 104 175 351 362 367 498 611 664

Distância (m)

Cot

a D

HN

(m)

109

4 – CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DO ESTUÁRIO

4.1- Considerações iniciais

Os estuários são ambientes costeiros de grande fragilidade em função de seu caráter

transitório, sujeitos à intensa ação de forçantes físicas, dentre as quais se destacam a entrada

de água doce e as oscilações de maré.

O estuário do Rio Pirangi vem nos últimos anos, sendo bastante procurado para implantação

de empreendimentos de carcinicultura. A criação de camarões em áreas próximas de

manguezais se constitui um elevado risco ao ecossistema, pois transformam a paisagem,

avançam sobre os manguezais, captam água limpa dos estuários e devolvem água servida

contendo matéria orgânica e elementos químicos nocivos às espécies nativas, em especial com

relação à transmissão de doenças, modificando a base da cadeia alimentar e o equilíbrio do

ecossistema (Museu do Uma, 2006).

Os impactos ambientais desta atividade nos ecossistemas costeiros têm sido alvo de vários

estudos, Meireles (2005) identificou diversos impactos da criação de camarão para regiões

litorâneas, sendo os de maior relevância: i) desmatamento do manguezal, da mata ciliar e do

carnaubal; ii) extinção de setores de apicum; iii) soterramento de gamboas e canais de maré;

iv) bloqueio do fluxo das marés; v) contaminação da água por efluentes dos viveiros e das

fazendas de larva e pós-larva; vi) redução e extinção de habitats de numerosas espécies; vii)

extinção de áreas de mariscagem, pesca e captura de caranguejos.

Os empreendimentos de carcinicultura são licenciados pelo órgão ambiental, no caso do

Ceará, a Superintendência Estadual do Meio Ambiente-SEMACE. Para o lançamento das

águas do tanques após a despesca, deverão serem obedecidas as Portaria SEMACE

Nº154/2002 e a Resolução CONAMA Nº357/2005, que dispõem sobre as concentrações

máximas permitidas para o lançamento dos efluentes de qualquer fonte poluidora de recursos

hídricos.

Os efluentes da despesca dos viveiros podem gerar diversos impactos aos ecossistemas

marinhos em razão do volume de água descartado (média de 27.000 m3 ) e composição

química, pela presença de contaminantes como o metabissulfito de sódio, que pode ocasionar

alterações na biota.

110

4.2 - Parâmetros químicos de qualidade da água

Com vistas a identificação de prováveis impactos das fazendas de camarão na qualidade das

águas do estuário do rio Pirangi foram também coletadas amostras de água para análise

química, nos meses de maio de 2006 e agosto de 2006, somente na superfície para os

seguintes parâmetros: Oxigênio Dissolvido (OD), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO),

e pH.

Com relação ao procedimento de coleta e análise das amostras, procurou-se observar as

recomendações descritas em APHA (1998). As amostras foram processadas nos laboratórios

do Centro Federal de Educação Tecnológica do Ceará CEFET.

Para definição das classes e posterior avaliação dos padrões de qualidade das águas

estuarinas, procurou-se inicialmente classificá-las com base no parâmetro de salinidade,

discutido no item 3.1.3, deste documento. Sendo assim, como o estado do Ceará ainda não

dispõe do enquadramento dos seus recursos hídricos, a Resolução CONAMA Nº357/2005

estabelece no seu Art.42: Enquanto não aprovados os respectivos enquadramentos, as águas

doces serão consideradas classe 2, as salinas e salobras serão classe 1, exceto se as condições

de qualidade atuais forem melhores, o que determinará a aplicação da classe mais rigorosa

correspondente .

Quanto à salinidade, a Resolução CONAMA Nº357/2005 considera como águas doces as

amostras com salinidade igual ou inferior a 0,5 , salobras com salinidade superior a 0,5 e

inferior a 30 , e salinas com salinidade superior a 30 . A salinidade das estações de

amostragem do rio Pirangi, variou em função da dinâmica das marés e pela sazonalidade

(período seco e chuvoso). Na maioria das estações de amostragem, a redução do volume de

chuvas(agosto), elevou a salinidade das amostras.

No estuário, no mês de maio (período chuvoso), as amostras de águas das estações 2(3,3 ),

3(1,6 ), 4(0,9 ), foram classificadas como salobras em função da média de salinidade

encontradas. Já as amostras de água coletadas na estação 1(32,8 ) foram classificadas como

salinas e as das 5 e 6(salinidade 0,5 ) como águas doces. No mês de agosto (período seco),

as estações 1(36,4 ), 2(36,4 ) e 3(33,9 ) foram classificadas com de águas salinas, a

111

4(22,1 ) manteve-se na classe salobra, mesma classificação anterior. Também não houve

alteração na salinidade das águas nas estações 5 e 6.

A Tabela 17 apresenta os valores de oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de

oxigênio (DBO) e pH nas águas do estuário do rio Pirangi.

Tabela 17 – Valores de oxigênio dissolvido (OD), demanda bioqüímica de oxigênio

(DBO) e potencial hidrogeniônico (pH).MAIO/2006

Seção Latitude Longitude OD (mg/l) DBO5 (mg/l) pH

Vazante

1 629680 9514736 6,62 9,87 -

2 628586 9512778 4,68 10,04 -

3 627133 9513227 5,23 12,25 -

4 622244 9512484 8,17 7,06 -

5 626550 9513374 6,58 10,51 -

6 614207 9515473 7,55 11,27 -

Enchente

1 629680 9514736 6,43 11,68 -

2 628586 9512778 6,7 12,02 -

3 627133 9513227 4,88 13,56 -

4 622244 9512484 8,36 8,97 -

AGOSTO/2006

Seção Latitude Longitude OD (mg/l) DBO5 (mg/l) pH

Vazante

1 629680 9514736 6,67 9,76 8,19

2 628586 9512778 6,32 19,09 8,8

3 627133 9513227 6,05 19,39 7,97

4 622244 9512484 6,67 11,86 7,97

5 626550 9513374 8,36 10,57 7,96

6 614207 9515473 6,91 11,23 6,74

Enchente

1 629680 9514736 5,62 16,95 8,12

2 628586 9512778 6,16 13,14 7,94

3 627133 9513227 5,34 12,93 7,94

4 622244 9512484 7,65 12,95 8,43

112

A Resolução CONAMA Nº357/2005 estabelece para águas doces classe 2 e salobras classe 1,

o valor de 5mg/LO2 para o oxigênio dissolvido (OD), e 6mg/LO2 para águas salinas classe 1.

Somente as amostras coletadas nas estações 2 (Vazante) e 3 (Enchente) apresentaram OD em

desacordo com os padrões estabelecidos para águas salobras da Resolução CONAMA

Nº357/2005. A Figura 72 apresenta graficamente o comportamento temporal do OD no

estuário do rio Pirangi.

OD do Rio Pirangi

3

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4 5 6 7

Estações

OD

(mg/

L)

Vazante - Maio Vazante - Agosto Enchente - Maio

Enchente - Agosto Doces e Salobras Salinas

Figura 72 – Comportamento temporal do OD nas águas do estuário do rio Pirangi.

Como a amostragem foi superficial em todas as estações ao longo do estuário, os valores de

OD abaixo dos padrões, podem ter sofrido influência do horário de coleta na mistura de

oxigênio ao longo da coluna d água. Pode também ter ocorrido consumo de oxigênio para a

degradação da matéria orgânica pela atividade bacteriana, decorrente de descargas de matéria

orgânica. Tais descargas podem ter origem natural, no caso, fluvial, ou por atividade

antrópica, proveniente da despesca das fazendas de camarão. Entretanto, só um

monitoramento sistemático poderia confirmar que a estação próxima ao canal de uma das

fazendas, apresentou variação na qualidade das suas águas em razão de algum descarte de

efluentes da despesca.

O pH pode ser considerado como uma das variáveis ambientais mais importantes, ao mesmo

tempo em que é uma das mais difíceis de interpretar (Esteves,1998). A Resolução CONAMA

Nº357/2005 estabelece para o pH em as águas doces classe 2, o valor entre 6,0 e 9,0 e para as

salobras e salinas classe 1, pH entre 6,5 e 8,5. No caso do pH, em razão de problemas técnicos

113

com os dados referentes ao mês de maio (período chuvoso), só foram estudados os dados de

agosto (período seco). A Figura 73 mostra de forma gráfica o comportamento temporal do pH

no estuário do rio Pirangi. Conforme os resultados encontrados, apenas a estação 2 apresentou

pH em desacordo com os padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA.

Quando lançado em corpos d água, o metabissulfito reage com o OD e causa o abaixamento

do pH da água, podendo provocar a mortandade da biota aquática, Figueiredo (2006). O

metabissulfito de sódio é utilizado como conservante do camarão.

Em virtude do pouco tempo de amostragem, não é possível afirmar com segurança, que

devido sua localização próximo à entrada do canal para a Fazenda Sina, as águas da estação

amostrada, possam ter sofrido influência de algum lançamento de metabissulfito da fazenda.

pH do Rio Pirangi

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7

Estações

pH

Vaz Ago Enc Agovalor mínimo - Salobras/Salinas valor máximo - Salobras/Salinasvalor mínimo - Doces valor máximo - Doces

Figura 73 – Comportamento temporal do pH no estuário do rio Pirangi.

A Resolução CONAMA Nº357/2005 em vigor que substituiu a Resolução Nº20/1986, não

mais estabele para águas salobras e salinas a necessidade de análise do parâmetro DBO, tendo

este sido substituido pelo carbono orgânico total. No entanto, a análise de DBO foi realizada,

tendo em vista a mesma constar do escopo do estudo do estuário do rio Pirangi. A Figura 74

apresenta o comportamento temporal da DBO nas águas do estuário do rio Pirangi.

114

Para as águas doces classe 2, a Resolução CONAMA Nº357/2005 estabele o valor de

5mg/LO2. As amostras das estações 5 e 6 (águas doces), apresentaram-se dentro dos padrões

da classe que estão enquadradas.

DBO do Rio Pirangi

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5 6 7

Estações

DB

O (m

g/L)

Vaz Ago Enc Ago Vaz Maio Enc Maio valor máximo - Doces

Figura 74 – Comportamento temporal da DBO no estuário do rio Pirangi.

Fazendo referência à Resolução CONAMA 20/86, tendo em vista que no início do projeto era

a resolução vigente, a mesma estabelece valores de DBO para águas salobras classe 7 e

salinas classe 5 de 5mg/O2. De acordo com os resultados encontrados, todas as amostras

encontraram-se dentro dos padrões da Resolução CONAMA 20/86.

MODELAGEM HIDRODINÂMICA DO ESTUÁRIO

116

5 – MODELAGEM HIDRODINÂMICA DO ESTUÁRIO

O comportamento hidrodinâmico de um corpo d água tem papel de destaque sobre todo o

ecossistema, por exemplo, influenciando a dinâmica de nutrientes, poluentes e sedimentos e a

distribuição espacial de fitoplâncton e zooplâncton. Ao identificar padrões de circulação da

água em lagos e estuários e estabelecer uma segmentação com base em comportamentos

hidrodinâmicos homogêneos, geram-se subsídios de suma importância no processo de

planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos.

A técnica de modelagem numérica tem se mostrado uma potente ferramenta para

monitoramento da qualidade da água e controle de poluição. Com sua utilização, pode-se

obter uma descrição dos parâmetros representativos da hidrodinâmica e conseqüente evolução

dos processos químicos e biológicos em sistemas estuarinos. O modelo numérico é capaz de

simular as respostas físicas, químicas e biológicas em lagunas costeiras a diversos tipos de

ação. A partir do modelo é possível o conhecimento de diversos parâmetros para preservação

do sistema, como o comportamento da hidrodinâmica do sistema estuarino, o estado de

degradação das águas, áreas de sedimentação ou erosão potencial, bem como fazer o

prognóstico da diluição com a água do mar.

Dada as potencialidades desse tipo de ferramenta computacional, propôs-se a realização do

estudo de modelagem hidrodinâmica do estuário do rio Pirangi no âmbito deste projeto de

pesquisa.

Sendo assim, apresenta-se a descrição dos objetivos iniciais dessa etapa, seguida de uma

breve revisão bibliográfica sobre modelagem hidrodinâmica, voltada para a escolha de um

modelo para aplicação nesse estudo, bem como uma descrição do modelo selecionado e os

resultados obtidos.

Os objetivos iniciais desta etapa do projeto foram:

• Escolha de um modelo computacional, capaz de ser aplicado não apenas no estuário do

rio Pirangi, mas que pudesse ser utilizado em outros estuários do Estado, incluindo não

apenas os aspectos hidrodinâmicos, mas também aqueles ligados à qualidade da água;

117

• Capacitar técnicos da UECE e da FUNCEME a utilizarem este sistema de modelos;

• Implementar na FUNCEME e na UECE uma base de dados desenvolvida para a

modelagem computacional da hidrodinâmica do estuário do rio Pirangi;

• Obter um modelo hidrodinâmico capaz de simular os níveis e fluxos de água observados

no estuário de modo que possa ser utilizado de maneira acoplada a um modelo de

qualidade de água para realizar prognósticos com base em diferentes cenários de

atividade econômica e de condições ambientais.

Alcançar os objetivos descritos acima consiste no primeiro passo para o desenvolvimento de

um modelo de qualidade de água do estuário, que possa vir a ser empregado como ferramenta

de auxílio nos processos de tomada de decisão referentes ao desenvolvimento e ordenamento

de atividades econômicas na região.

5.1 – Revisão Bibliográfica

A modelagem hidrodinâmica de estuários e zonas costeiras conheceu nas duas últimas

décadas uma grande evolução, sendo atualmente prática corrente, quer para a simples

caracterização da circulação, como ferramenta de base para o planejamento e gestão de

sistemas costeiros.

5.1.1 – Fundamentos da Modelagem em Estuários

O movimento de fluidos é determinado por três princípios físicos fundamentais: conservação

da massa , conservação da quantidade de movimento e conservação da energia. As relações

matemáticas que expressam estas leis, podem ser obtidas, considerando balanços de massa,

momento e energia para um volume de controle infinitesimal no fluido.

A resolução numérica de um modelo matemático consiste na discretização, processo pelo qual

uma expressão matemática fechada, como uma função ou uma equação diferencial ou integral

envolvendo funções, é aproximado através de expressão análoga o qual prescreve valores

somente a um numero finito de pontos ou volumes discretizados no domínio. Uma solução do

modelo matemático pode ser uma expressão fechada a qual dá a variação das variáveis

118

dependentes continuamente através do domínio, isto é a solução analítica. Em contraste, as

soluções numéricas podem dar soluções em pontos discretizados no domínio, chamado malha

de pontos.

Os métodos numéricos mais utilizados na resolução dos modelos matemáticos da dinâmica

dos fluidos são os das diferenças finitas, volumes finitos e elementos finitos.

No primeiro método (diferenças finitas) as equações diferenciais originais são aproximadas

por equações algébricas, onde figuram como variáveis os valores da solução em pontos

discretos do espaço. A solução exata, de natureza contínua, é assim aproximada por uma

solução discreta, conhecida apenas em alguns pontos do domínio.

O método dos volumes finitos usa a forma integral das equações de conservação como ponto

de partida. O domínio de calculo é dividido em um número finito de volumes de controles

contínuos, e as equações de conservação são aplicadas para cada volume de controle. No

centróide de cada volume de controle existe um nodo computacional no qual os valores da

variável são calculados. A interpolação é usada para expressar os valores das variáveis na

superfície do volume de controle em termo dos valores nodais. As integrais de volume e

superfície são aproximadas usando formulação de quadratura. Como resultado obtém-se

equações algébricas para cada volume de controle (Tannehill et al., 1997).

No método dos elementos finitos, o domínio de calculo é composto por um conjunto de

volumes discretos ou elementos finitos que são geralmente não estruturados; em 2D eles são

usualmente triângulos ou quadriláteros, enquanto em 3D tetraedros ou hexaedros são usados

freqüentemente. A característica que se distingue no método de elementos finitos é que as

equações são multiplicadas por uma função de peso antes de serem integradas no domínio

inteiro. Uma importante vantagem do método de elementos finitos é a habilidade de trabalhar

com geometrias arbitrárias.

Em resumo, cada esquema numérico tem sua particularidade e a opção fica a cargo da

preferência do modelador; o método de diferenças finitas, geralmente com malhas numéricas

regulares, ainda domina sobre os demais por sua simplicidade para discretização das equações

(Navarro et al., 1995). Por outro lado, o esquema de elementos finitos, representa melhor a

geometria (contorno) do sistema (malha irregular), mas usa mais tempo computacional.

119

5.1.2 – A Escolha do Modelo Matemático

Existem muitos modelos hidrodinâmicos desenvolvidos e disponíveis em todo o mundo, cada

um com sua particularidade.

Estes modelos podem ser classificados, basicamente, quanto: (a) à sua dimensão espacial (uni,

bi, e tridimensionais); (b) ao seu esquema numérico de discretização (diferenças finitas,

elementos finitos, etc.); e (c) aos tipos de grades utilizadas (regular, curvilínea, ou não

estruturada).

Os modelos unidimensionais são a mais simples opção para representar o escoamento e o

transporte dos parâmetros de qualidade da água em rios e canais (Rosauro,1979). Eles

retratam os processos de maneira mais simplificada e de forma rápida, entretanto são

incapazes de descrever, verdadeiramente, os processos em duas dimensões, tais como, a

sinuosidade de um canal, a circulação dentro de corpos d água largos, ou estratificação

(Moffatt & Nichol Engineers, 2003).

Para estudar a circulação da água em corpos d água rasos como lagoas, estuários, zonas

costeiras e banhados, onde os processos horizontais são mais importantes e predominam sobre

os verticais e a coluna d água é usualmente assumida como bem misturada, ou seja, com

pouca ou nenhuma estratificação vertical (Rosman, 1989), normalmente são empregados os

modelos hidrodinâmicos bidimensionais horizontais (2DH), que se caracterizam por utilizar

as equações da continuidade e dinâmicas integradas na vertical.

No modelo bidimensional horizontal as características de escoamentos são assumidas

uniformes na dimensão vertical e, portanto, a estratificação não é representada. O modelo

bidimensional vertical, geralmente aplicados em rios e reservatórios, assume uma

homogeneidade lateral no intuito de representar os processos na vertical. Esses modelos

requerem mais informações de campo e tempo de processamento, comparando com os

modelos unidimensionais. Grande parte dos modelos bidimensionais desenvolvidos são

pacotes de domínio comercial, entretanto existem códigos disponíveis de livre acesso.

Quando os processos horizontais (distribuição) e verticais (estratificação) são importantes, a

escolha de um modelo hidrodinâmico tridimensional (3D) pode ser uma boa opção. Os

120

tridimensionais são mais complexos, exigindo um maior custo computacional com relação aos

modelos bidimensionais. É recomendável seu uso quando existe estratificação no corpo

água (Hodges et al., 2000) ou quando se deseja um maior detalhamento da configuração

hidrodinâmica (Cheng e Cassulli, 2001). Problemas como intrusão salina em córregos e rios,

dispersão de poluentes e transporte de sedimentos (Drago et al., 2001) (Rajar et al., 1997)

(Cugier e Lê Hir, 2002), são retratados com mais fidelidade neste tipo de modelo.

Visando a aplicação da técnica da modelagem matemática na avaliação da hidrodinâmica do

estuário em estudo, foi realizado um levantamento das ferramentas computacionais mais

utilizadas e analisados suas características, suas vantagens e desvantagens, facilidades,

potencialidades e limitações/restrições, visando avaliar sua aplicabilidade ao estuário do Rio

Pirangi.

Dentre os modelos bidimensionais comerciais e de livre acesso existentes, pode-se destacar:

(a) o modelo SED-2D (King et al., 2000), desenvolvido pelo Engineer Research and

Development Center de Mississipi/EUA; (b) o modelo DELFT2D, desenvolvido pela Delft

Hydraulics na Holanda; (c) a série de modelos MIKE (MIKE21 e MIKE12) desenvolvida pelo

DHI Water & Environmental (DHI, 2004); (d) modelo TRIM2D, concebido na Itália por

Casulli (1990) com aplicações na Baía de São Francisco/EUA (Cheng et al., 1993); (e) o

modelo IPH-A, feito no Instituto de Pesquisas Hidráulicas por Borche (1996); (f) os modelos

CH2D e CE-QUAL-W2 (Cole e Wells, 2002), divulgados pelo U.S. Army Corps of

Engineers.

Já dentre os tridimensionais, destacam-se: (a) o modelo MIKE3 (DHI, 2000); (b) o modelo

DELFT3D da Holanda; (c) o modelo TELEMAC desenvolvido pelo H.R. Wallingford, U.K;

(d) o modelo TRIM3D da Itália (Casulli. e Walters, 2000) (Casulli e Cattani, 1994); (e) o

modelo CH3D dos EUA (Cole e Wells, 2002); (f) ADCIRC desenvolvido na Inglaterra

(Luettich et al., 1992) (Luettich e Westerink, 1994); (f) SisBAHIA, desenvolvido na

COPPE/UFRJ.

Apresenta-se, a seguir, uma breve descrição dos modelos estudados.

O IPH-A constitui um sistema computacional destinado à simulação da circulação e do

transporte de massa em corpos d água bidimensionais, sendo resultante de uma série de

121

estudos realizados no IPH/UFRGS (Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade

Federal do Rio Grande do Sul) na modelagem de estuários e lagoas (Casalas, 1996). Para a

resolução numérica do sistema de equações que descrevem o escoamento, o modelo IPH-A

emprega o método das diferenças finitas, aplicando um esquema semi-implícito de direções

alternadas (ADI Alternating Direction Implicit), baseado no esquema adaptado por

Leendertse, mas com algumas modificações (Casalas, 1996). Em Paz (2003), consta todo o

equacionamento em diferenças finitas usado pelo modelo, bem como o detalhamento do modo

de resolução do sistema de equações.

O TRIM2D (Tidal, Residual, Intertidal Mudflat) é um modelo bidimensional, desenvolvido

por Casulli (1990) e Cheng et al. (1993), e modificado no Brasil no Instituto de Pesquisas

Hidráulicas por Collischonn e Motta Marques (2003), capaz de modelar a hidrodinâmica e

transporte de sedimentos e nutrientes. Este modelo emprega um esquema semi-implícito de

diferenças finitas, com abordagem mista Euleriana-Lagragiana (emprego de um sistema de

coordenadas estático e dinâmico simultâneo) para os termos convectivos (representam as

acelerações local e advectiva), a fim de obter a solução das equações de hidrodinâmica de

águas rasas.

O MOHID é um modelo hidrodinâmico bidimensional, integrado na vertical, de diferenças

finitas. Simula a circulação das marés em estuários e regiões costeiras, estendendo-se a sua

aplicação à engenharia costeira e controle da qualidade do meio ambiente. Foi desenvolvido

em 1995 na Faculdade de Engenharia Civil da UNISANTA, em Lisboa.

O MOHID consiste num modelo tridimensional desenvolvido pelo grupo de investigação de

tecnologias marinhas (MARETEC) do Instituto Superior Técnico e pela Hidromod. Este

modelo é usado em diversas áreas científicas nomeadamente na hidrodinâmica, ondas,

transporte de sedimentos, qualidade da água e ecologia, fluxo de água no solo e derrames de

hidrocarbonetos. Permite a simulação de processos físicos, químicos e biológicos. Esta

complexidade de processos pode ser executada em qualquer número de dimensões (1D, 2D,

3D). Trata-se de um modelo cuja programação é orientada por objectos e cuja linguagem

utilizada é a ANSI Fortran 95.

O módulo hidrodinâmico resolve a forma primitiva tridimensional das equações de

movimento. Já o módulo euleriano simula a evolução das propriedades da água em toda a

122

coluna de água. O módulo de transporte lagrangeano utiliza o conceito de traçadores para

simular processos localizados com elevados gradientes. Existe também o módulo da

qualidade da água que simula para cada ponto da malha a produção e destruição de uma

determinada propriedade. A informação acerca da energia cinética turbulenta é fornecida aos

restantes módulos pelo módulo da turbulência.

São diversas as variáveis de estado que são simuladas pelo modelo. No campo hidrodinâmico

são simuladas componentes da velocidade, os fluxos e os níveis. No que se prende com a

densidade da água, a temperatura e a salinidade são as variáveis de estado modeladas. Existe

uma série de outras variáveis de estado associadas a cada um dos módulos do programa. Na

qualidade da água temos por exemplo o oxigênio dissolvido, os nitratos ou o fitoplâncton.

No que diz respeito à comunicação entre o utilizador e o modelo esta é feita através de um

interface em ambiente Windows. Possui ainda um pós-processador que permite a visualização

dos ficheiros criados durante a execução do modelo. Permite a criação de figuras a partir

desses mesmos ficheiros sendo também possível obter animações que ilustram a evolução do

sistema.

O SisBaHiA (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental) é um sistema profissional de

modelos computacionais registrado pela Fundação COPPETEC, órgão gestor de convênios e

contratos de pesquisa do COPPE/UFRJ - Instituto Aberto Luiz Coimbra de Pós Graduação e

Pesquisa de Engenharia (COPPE) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

É um sistema para modelagem de circulação hidrodinâmica e do transporte de escalares

passivos em corpos de águas naturais. Oferece recursos para modelamentos de corpos de água

com superfície livre sem estratificação vertical significativa, como rios, canais, lagos, lagoas,

reservatórios, estuários, baías e águas costeiras.

Realiza os seguintes modelamentos: i) circulação hidrodinâmica tridimesional (3D); ii)

circulação hidrodinâmica promediada na vertical (2DH); iii) transporte Euliriano de

contaminantes dissolvidos na coluna de água (2DH); iv) transporte Lagrangeano de

contaminantes em qualquer faixa da coluna de água, inclusive flutuantes ou dissolvidos na

coluna de água; v) qualidade da água: OD e DBO, Sal, Temperatura, Sal e Temperatura,

Nitrogênio e Biomassa, Fósforo e Biomassa e todos os anteriores em conjunto.

123

O modelo Delft-3D foi desenvolvido por pesquisadores da Delft Hydraulics. O modelo

hidrodinâmico básico traz consigo simulações de transporte de sedimentos, ondas, fluxo,

controle de qualidade da água, desenvolvimentos ecológicos, morfológicos, dentre outros. É

composto por vários módulos, agrupados ao redor de uma mesma interface, onde cada

módulo é capoz de interagir um com o outro.

O módulo Delft3D-Flow é um modelo de simulação hidrodinâmica em 2 ou 3 dimensões que

utiliza a técnica de diferenças finitas para calcular discretamente fluxos numa grade retilínea

ou curvilínea, resultante de inúmeras forçantes, como por exemplo: meteorológicas, marés,

gradientes de densidades, descarga fluvial, entre outros.

O modelo tem por hipóteses as seguintes aproximações aplicadas em regiões de águas rasas:

i) acelerações verticais desprezíveis quando comparada com a aceleração da gravidade; ii) a

variação longitudinal do campo de densidade é considerada no cálculo do componente

baroclínico da froça de gradiente de pressão; iii) um atrito moderado e aplicado como

condição de contorno no fundo (condição de não livre escorregamento).

Os movimentos simulados pelo Delft3D-Flow podem ser forçados pela maré nas fronteiras

abertas, pela tensão de cisalhamento do vento na superfície, gradientes de pressão devido à

inclinação da superfície livre (campo barotrópico), por gradientes horizontais de densidade

(campo baroclínico) e por correntes.

Pode ser aplicado sob inúmeras condições de geometria, dentre as quais estudo de correntes

geradas (forçante barotrópica) e/ou ventos, de gradientes horizontais de densidade devido ao

balanço entre as forçantes rio e maré, do transporte de materiais dissolvidos e poluentes, da

intrusão de sal em baías e estuários, de efeito descarga de água doce em baías e estuários, das

circulações em regiões costeiras (plataformas continentais), estuários, baías e rios, podendo

incluir estruturas que dificultem a circulação como o caso de barreiras e ilhas.

A escolha do modelo mais apropriado para um determinado fenômeno em um dado corpo

água é uma questão de custo e benefício (Rosman, 1999). Por ser gratuito para fins de

pesquisas, ser genuinamente nacional, o que facilita suporte, ser um modelo completo, capaz

124

de simular as mais diversas situações e cenários, o SisBAHIA foi a ferramenta computacional

escolhida para aplicação neste estudo.

5.2 – O SisBAHIA

O sistema de hidromodelagem a ser aplicado é o SisBAHIA (SisBAHIA é o acrônimo de

Sistema BAse de HIdrodinâmica Ambiental). Trata-se de um sistema para modelagem da

circulação hidrodinâmica e do transporte de escalares passivos em corpos de água naturais. O

sistema oferece recursos para modelamentos de corpos de água com superfície livre sem

estratificação vertical significativa. Nesta classe de corpos de água pode-se encontrar rios,

canais, lagos, lagoas, reservatórios, estuários, baías e águas costeiras.

O sistema apresenta três modelos numéricos básicos :

1. Um modelo hidrodinâmico, que consta de módulos se simulações bidimensional e

tridimensional, para simular a circulação hidrodinâmica em corpos de água rasos sob

diferentes cenários.

2. Um modelo de transporte Euleriano advectivo-difusivo do tipo 2DH, promediado na

vertical, para simular o transporte de substâncias; contaminantes, ou parâmetros de qualidade

da água que se encontram bem misturados ao longo da coluna d água.

3. Um modelo de transporte Lagrangeano advectivo-difusivo, para simular o transporte de

substâncias, contaminantes, ou parâmetros de qualidade da água que possam estar bem

misturados, ou ocupando apenas uma camada, na coluna d água. Esse tipo de modelo

O modelo de transporte Euleriano é, em geral, mais útil para problemas de grande escala,

enquanto que o modelo de transporte Lagrangeano é, na maioria das vezes, utilizado no

estudo do transporte, relativamente local, de plumas ou nuvens de contaminantes originados a

partir de fontes de pequena escala, bem como para estudos de correntes residuais ou

visualização de misturas de massas de água de diferentes regiões do corpo de água sendo

modelado.

125

O modelo hidrodinâmico adotado pelo SisBAHIA denomina-se FIST3D, o qual consiste em

um eficiente modelo numérico hidrodinâmico, tridimensional, para escoamentos homogêneos

e de grande escala. O modelo é composto por dois módulos:

1. Um módulo promediado na vertical ou bidimensional na horizontal (2DH), através do qual

a elevação da superfície livre e velocidades de corrente 2DH promediadas na vertical são

calculadas. O modelo FIST3D sempre calcula esse módulo.

2. Um módulo 3D que calcula o campo de velocidades tridimensional através de duas opções

possíveis.

No caso de modelagem 3D, os dois módulos funcionam acoplados e são interdependentes. O

módulo 2DH pode ser executado como um módulo independente, se o modelador desejar

apenas valores do tipo 2DH, ou promediados na vertical. Entretanto, como já mencionado, se

um campo de escoamento 3D for desejado, existem duas opções disponíveis:

a) Modelo 3D totalmente numérico, acoplado a um módulo 2DH. O FIST3D é um modelo 3D

completo, para fluidos homogêneos.

b) Modelo 3D analítico-numérico para se obter os perfis de velocidade no campo de

escoamento horizontal. Esta opção é mais eficiente em termos computacionais, mas apenas

considera a aceleração advectiva no módulo 2DH. Portanto, produz resultados menos precisos

em regiões nas quais as acelerações advectivas variem significativamente ao longo da

profundidade. Nessa opção, os perfis de velocidade são computados através de uma solução

que é função das velocidades 2DH promediadas na vertical, elevação da superfície livre,

rugosidade equivalente de fundo do módulo 2DH, e da velocidade do vento atuando na

superfície livre da água.

Em ambos os casos os gradientes de elevação da superfície e as tensões de atrito no fundo

acoplam os dois módulos, sendo que um acoplamento adicional é garantido ao se forçar que

as velocidades médias na vertical sejam iguais em ambos os módulos. O módulo 3D utiliza as

elevações da superfície livre obtidas no módulo 2DH. Em seqüência, o módulo 2DH utiliza as

tensões de atrito no fundo obtidas dos perfis verticais de velocidade, calculados no módulo

3D. No caso da opção estritamente numérica, (a), os perfis de velocidades calculados no

126

módulo 3D, são integrados na vertical e comparados com as velocidades 2DH obtidas no

módulo 2DH. Caso necessário, os perfis de velocidade 3D são ajustados de modo a fazer

coincidir as velocidades médias na vertical nos dois módulos.

Considerando aplicações em corpos de água costeiros com pouca estratificação, como é o

caso de várias baías e estuários na costa brasileira, o modelo não necessita da inclusão de

gradientes de densidade. Para a maioria dos casos práticos, a simulação de campos de corrente

promediada na vertical, bidimensional na horizontal (2DH), é adequada. Contudo, existem

casos onde o conhecimento de perfis verticais de velocidade, de natureza tridimensional, se

tornará necessário. Para isso, o sistema de modelagem hidrodinâmica contido no SisBAHIA é

capaz de simular campos de corrente do tipo 2DH e 3D com densidade constante.

5.3 - Aplicação do SisBAHIA ao Estuário do Pirangi

O entendimento e a modelagem da hidrodinâmica do estuário são elementos chave para que

se possa modelar de maneira adequada a qualidade das águas do estuário do rio Pirangi, o que

permitirá a avaliação do impacto de diferentes cenários de desenvolvimento econômico da

região, bem como de diferentes estratégias de manejo das diversas atividades, incluindo a da

carcinicultura.

São apresentados a seguir alguns resultados da modelagem hidrodinâmica obtidos no decorrer

deste estudo, fornecendo uma idéia do padrão de correntes e da forma como os níveis d´água

variam no estuário ao longo do tempo para diferentes cenários.

5.3.1 - Dificuldades Encontradas

A idéia inicial do projeto era obter um modelo de qualidade de água do estuário do Rio

Pirangi, devidamente calibrado, que fosse capaz de ser utilizado como ferramenta de gestão

ambiental para a região. Este modelo deveria ter a capacidade de fornecer um prognóstico das

concentrações de diversos contaminantes ao longo do estuário, e para diferentes cenários de

desenvolvimento econômica da região, bem como para diferentes estratégias de gestão

ambiental.

127

Este tipo de informação relativa ao prognóstico da qualidade ambiental do estuário serviria

como subsídio aos tomadores de decisão e aos formuladores de políticas públicas em suas

atribuições de planejar e legislar sobre as diversas atividades econômicas presentes na região.

O desenvolvimento de um modelo de qualidade de água de uma região estuarina como esta

não é uma tarefa trivial. Há a necessidade do levantamento de uma gama enorme

informações, que incluem, por exemplo, (1) um cadastro das fazendas de cultivo de camarão,

muito comuns na região, incluindo a caracterização do efluente destas fazendas, bem como

um entendimento de como as mesmas são operadas; (2) levantamento de diversos parâmetros

de qualidade de água em diversos pontos do estuário ao longo de pelo menos dois ciclos de

maré, formando um banco de dados imprescindível para uma adequada calibração do modelo;

(3) levantamento dos níveis d água e velocidades ao longo de pelo menos dois ciclos de maré

nos mesmos locais onde forem coletados os dados de (2) para que seja possível calibrar de

maneira adequada o modelo hidrodinâmico; (4) levantamento dos fluxos e concentração de

contaminantes nos contornos do domínio modelado no mesmo período de coleta de dados em

(2) e (3), e etc.

Infelizmente, devido a uma série de ocorrências no âmbito desta pesquisa, como por exemplo,

dificuldades de importação de equipamentos, problemas de fluxo de recursos, que acabou por

causar atrasos na compra de equipamentos, impossibilitaram a execução, em tempo hábil, de

algumas destas atividades, impedindo assim o desenvolvimento, pelo menos nesta etapa, de

um modelo de qualidade de água adequado para o alcance de todos os objetivos inicialmente

traçados.

O desenvolvimento de um modelo de qualidade de água de um estuário requer o

desenvolvimento prévio de um modelo hidrodinâmico do mesmo. Não há como simular o

transporte advectivo-difusivo de um contaminante no estuário, ou as mudanças de

características de qualidade da água ao longo do tempo, sem conhecer bem os níveis e os

fluxos d água decorrentes dos forçantes externos atuantes numa região estuarina, quais sejam,

ventos, marés e vazões fluviais.

Deste modo, o passo inicial no desenvolvimento de um modelo de qualidade de água consiste

em desenvolver um modelo hidrodinâmico do estuário, e foi isso o que foi realizado neste

projeto, no que concerne a modelagem, até o presente momento.

128

A etapa que contempla as campanhas de campo e os estudos de modelagem de qualidade de

água do estuário faz parte de um plano de pesquisa para o estuário, e deverá estar inserida no

próximo projeto de pesquisa do grupo PRONEX..

5.3.2 - Domínio modelado e a malha de discretização

A idéia inicial do projeto era modelar o estuário do rio Pirangi no trecho compreendido entre

sua foz no oceano e duas barragens localizadas aproximadamente 15 a 20 km a montante

(medida em linha reta), conforme a Figura 75, apresentada a seguir. As barragens estão

marcadas em vermelho e o limite do domínio modelado está marcado em verde.

Figura 75– Domínio modelado no estuário do rio Pirangi

Como pode ser observado nesta imagem de satélite, existe uma extensa região de lagamar

logo a jusante das duas barragens. O levantamento topobatimétrico elaborado durante a

execução do presente projeto mostrou que as cotas de fundo desta região são bastante altas,

algo em torno de 5 a 10 metros acima da referência de nível da DHN, o que mostra que não há

influência da maré neste trecho.

Além do fato de não haver influência da maré neste trecho, a quase totalidade das fazendas de

camarão encontra-se na região a jusante do lagamar, indicando que a região de interesse a ser

129

modelada poderia ser revista. Vale lembrar que o objetivo de realizar a modelagem

hidrodinâmica do estuário está ligado à necessidade de entender o transporte de

contaminantes no estuário, sendo que a maior preocupação dos órgãos gestores no que tange à

qualidade da água está associada à poluição advindas das atividades de carcinicultura.

Assim, sendo, optou-se, portanto, por redefnir o domínio modelado, que compreende o trecho

entre a foz do estuário e a seção transversal marcada em verde na figura apresentada

anteriormente.

A Figura 76 apresenta o domínio do estuário do Rio Pirangi que foi modelado pelo modelo

hidrodinâmico do SisBAHIA. A figura também mostra como a batimetria é vista pelo

modelo.

Figura 76– Batimetria como vista pelo modelo, com base na malha de discretização do

domínio a ser modelado.

Como o estuário possui uma forma bastante rebuscada, com a presença de braços e ilhas, com

algumas variações bruscas de profundidade, procurou-se adotar uma malha de discretização

bastante refinada com o intuito de caracterizar da forma mais adequada possível a geometria

do estuário, principalmente na metade mais a montante do estuário onde os canais, em alguns

trechos, são relativamente estreitos.

O domínio foi discretizado em duas dimensões já que, pelas próprias características do

estuário, estreito e raso, a modelagem do escoamento promediado na vertical (2DH) é mais do

130

que satisfatória. A malha é composta de 1211 elementos finitos quadrangulares biquadráticos,

totalizando 6153 nós de cálculo. Dentre estes nós, 2579 representam o contorno de terra do

domínio, 55 o contorno aberto, e o restante são nós internos. A malha de discretização é

apresentada na Figura 77. Nesta, as figuras auxiliares representam um zoom da malha para

dar a idéia do refinamento da mesma.

5.3.3 - Dados utilizados

Os dados empregados neste estudo de modelagem incluem aqueles referentes à batimetria da

região de interesse, as marés, e as vazões fluviais.

• Batimetria

Os dados relativos à batimetria do domínio modelado foram obtidos de duas fontes distintas.

Os dados de batimetria da região marítima, ou seja, da orla da praia, foram retirados da carta

náutica da Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha do Brasil. Este trabalho foi

executado pelo Departamento de Engenharia Costeira da COPPE e gentilmente cedido para o

projeto. Os dados de batimetria do restante do estuário foram levantados através de

levantamento topobatimétrico pela equipe do projeto. Os detalhes deste levantamento foram

apresentados anteriormente neste relatório.

• Marés

As curvas de maré foram determinadas através das constantes harmônicas obtidas para o porto

de Mucuripe, localizado na cidade de Fortaleza. A Tabela 18 apresenta todas as constantes

harmônicas empregadas bem como suas características.

131

Figura 77– Domínio 2DH discretizado.

132

As campanhas de campo realizadas procuraram caracterizar diversas variáveis ambientais em

alguns pontos do estuário ao longo de toda a coluna d água. Houve inclusive a preocupação

em fazer a coleta em duas fases distintas, durante a enchente e a vazante da maré. Porém,

como não foi possível realizar uma campanha intensiva de níveis d água e de velocidades em

diversos pontos do estuário ao longo de um ou dois ciclos de maré, o processo de calibração

do modelo ficou um pouco prejudicado.

Tabela 18 – Constantes harmônicas da maré utilizadas na simulação.

Constante Período (s) Amplitude (m) Fase (rad)M2 44714.1644 0.9620 2.3038S2 43200.0000 0.3100 2.6354N2 45570.0537 0.1950 2.0071K2 43082.0452 0.0840 2.6354K1 86164.0908 0.0770 3.6826O1 92949.6300 0.0730 3.2463

MSf 1275721.3880 0.0400 3.6826mu2 46338.3275 0.0390 1.8326nu2 45453.6159 0.0380 2.00712N2 46459.3481 0.0260 1.6930P1 86637.2046 0.0260 3.6826

Mm 2380713.1375 0.0250 0.8552OO1 80301.8671 0.0250 1.6057Q1 96726.0840 0.0220 1.6057T2 43259.2171 0.0180 2.6354J1 83154.5164 0.0130 6.0737L2 43889.8327 0.0120 4.6077M1 89399.6936 0.0100 3.2463

Nota: Dados referentes ao porto de Mucuripe, Fortaleza

Por isso, decidiu-se por realizar as simulações para determinados períodos de sizígia e

quadratura para avaliar o comportamento da dinâmica do estuário, utilizando sempre as marés

geradas pelas constantes harmônicas. A Figura 78 ilustra a maré astronômica durante o mês

de setembro de 2006.

• Vazões fluviais

A área de drenagem da bacia hidrográfica do rio Pirangi é de 4380 km2. Entretanto, existem

duas barragens localizadas no trecho inferior da bacia, influenciando sobremaneira as vazões

133

fluviais que chegam ao trecho estuarino. A primeira, com uma área de drenagem de 3262

km2, está localizada no próprio rio Pirangi.

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

0 5 10 15 20 25 30

Dias (Setembro de 2006)

Elev

ação

de

mar

é (m

) - re

ferê

ncia

ao

NM

M

Figura 78 – Ilustração da curva de maré utilizada na modelagem hidrodinâmica (Maré

determinada a partir das constantes harmônicas do Porto de Mucuripe).

As áreas de drenagem a montante destes reservatórios só contribuem para o estuário na

ocorrência de cheias, quando ocorre vertimento das duas estruturas. No restante do tempo, as

vazões fluviais que chegam ao sistema estuarino são oriundas exclusivamente de um afluente

da margem direita do rio Pirangi, cuja confluência se localiza logo a jusante do barramento no

rio Pirangi, como pode ser visto na Figura 79.

134

Nota: estação fluviométrica 35950000 (ponto em vermelho) e das duas barragens (triângulos verdes) localizadaspróximo ao trecho estuarin

Figura 79– Bacia hidrográfica do rio Pirangi com a localização da estação fluviométrica

e das duas barragens.

Como a preocupação deste projeto não é com comportamento hidráulico do estuário em

momentos de ocorrência de cheias, mas com a modelagem hidrodinâmica com vistas à

modelagem da qualidade da água, decidiu-se considerar que as regiões que contribuem com

vazões fluviais ao estuário são aquelas que não possuem qualquer barramento. Em outras

palavras, com base nos objetivos do estudo, considerou-se que toda a região da bacia

hidrográfica do Rio Pirangi que drena para as duas barragens aí localizadas não contribuem

para o estuário, pelo menos não em condições meteorológicas normais, ou seja, sem

ocorrência de cheias que causam vertimento.

De todo modo, a região é caracterizada por possuir duas estações muito bem definidas ao

longo do ano, uma chuvosa, que vai de janeiro a junho, mas com forte incidência de chuva

entre março e maio, e uma seca, que se estende de julho a dezembro. De forma a caracterizar

bem as duas estações, a modelagem hidrodinâmica foi realizada separadamente para estes

dois momentos.

135

a) Período seco: A vazão fluvial em período seco foi considerada nula, já que não há qualquer

contribuição significativa nesta época. Dados da estação fluviométrica 3595000, cuja área de

drenagem é de aproximadamente 2050 km2, mostram que a vazão média entre os meses de

julho e agosto é de apenas 0.3 m3/s. Como a área de contribuição ao estuário, desconsideradas

as áreas que contribuem para os dois reservatórios, é de apenas 258.3 km2, ou seja, apenas

12% da área de drenagem do posto 35950000, a premissa de que a vazão é nula no período

seco é justificada.

b) Período úmido: A estimativa das vazões no período úmido e em condições normais de

chuva, ou seja, sem vertimento das barragens, é mais difícil de realizar, pois a bacia

hidrográfica do afluente da margem direita do Rio Pirangi, único contribuinte ao estuário, não

possui nenhuma estação fluviométrica.

A solução encontrada para se obter uma estimativa destas vazões consistiu da utilização

conjunta de duas técnicas, (1) emprego da equação de regionalização de vazões médias anuais

para o estado do Ceará, e (2) desagregação da vazão média anual, estimada via

regionalização, em vazões médias mensais, baseando-se nas vazões observadas no posto

fluviométrico 35950000.

O estudo de regionalização de vazões médias anuais para o Estado do Ceará, disponível no

sítio da FUNCEME (www.funceme.br) na área de recursos hídricos, obteve uma relação

empírica entre a vazão média anual e características da bacia hidrográfica de interesse. As

características empregadas no estudo são: área de drenagem, precipitação média anual,

declividade do canal principal, e porcentagem da área da bacia que se encontra sobre o

cristalino. A Tabela 19 apresenta os resultados:

Tabela 19– Estimativa da vazão média anual via equação de regionalização.

Características fisiográficas Valor

Área (km2) 258.3Precipitação média anual (mm) 950

Declividade (m/km) 0.56Área sobre o cristalino (%) 98Vazão média anual (m3/s) 1.1

http://www.funceme.br

136

A desagregação da vazão média anual em vazões médias mensais foi realizada tomando-se

como base as características das vazões médias mensais observadas no posto fluviométrico

35950000. Procurou-se preservar a proporcionalidade das vazões deste posto.

Vale frisar que esta é uma simplificação importante na estimativa das vazões médias mensais.

A utilização destes valores deve ser feita com cautela. A Tabela 20 apresenta os resultados.

Tabela 20 – Estimativa das vazões médias mensais afluentes ao estuário no período

úmido sem contribuição dos reservatórios.

Mês Qm – posto 35950000 (m3/s) Qm afluente (m3/s)

Jan 4.91 0.6Fev 8.01 1.0Mar 25.27 3.0Abr 30.19 3.6Mai 30.78 3.7Jun 8.26 1.0

Como se trata de vazões médias mensais, as vazões diárias observadas no período úmido

serão diferentes dos valores apresentados no quadro acima. Entretanto, estes valores dão uma

idéia da magnitude das vazões fluviais em períodos onde não há vertimento, fornecendo

subsídios à construção de cenários de modelagem no período úmido.

5.3.4 - Resultados obtidos

Os estudos contemplaram quatro cenários distintos:

(1) período seco com maré de sizígia;

(2) período seco com maré de quadratura;

(3) período úmido com maré de sizígia.

(4) período úmido com maré de quadratura;

Nesta etapa do trabalho não foi considerada a ação do vento, acreditando que sua influência é

relativamente pequena neste estuário estreito e curvilíneo. Não obstante, os dados de vento de

137

três estações climatológicas, todas localizadas nas cercanias do estuário, estão sendo

analisados e serão incorporados em breve ao banco de dados do estuário, de modo que a lista

de cenários apresentada acima inclua também o padrão de vento observado em diferentes

épocas do ano.

Devido à limitação de espaço, decidiu-se por apresentar apenas os resultados relativos aos

cenários (1) e (2), que seriam, pelo menos em princípio, os mais críticos numa análise de

qualidade de água.

As simulações dos cenários (1) e (2) foram realizadas durante quatro ciclos de maré, porém

apenas os dois últimos ciclos são apresentados aqui visto que o primeiro dia de simulação foi

utilizado para aquecer o modelo.

A Figura 80 apresenta o padrão de correntes no estuário do rio Pirangi durante uma maré de

sizígia no momento de maior velocidade de correntes na entrada do mesmo, local marcado

com um ponto vermelho. As velocidades ao longo do estuário variam entre aproximadamente

zero (azul bem claro) e algo em torno de 0.90 m/s, próximo a foz (amarelo avermelhado).

Os pontos em vermelho marcam a localização dos nós, cujos valores de velocidade e elevação

do nível d´água ao longo dos dois ciclos de maré são apresentados mais adiante neste

relatório.

Como é difícil visualizar o padrão de correntes ao longo de todo o estuário por causa da escala

do problema e da forma do mesmo, optou-se por apresentar detalhes do escoamento no

estuário em três regiões específicas, denominadas na Figura 80 de Detalhes A, B, e C,

apresentados nas Figuras 81, 82 e 83, respectivamente.

A Figura 81 apresenta o padrão de correntes junto a foz do estuário no momento de máximas

velocidades na foz. Pode-se observar que as velocidades junto a foz são de aproximadamente

0.90 m/s neste momento, mas que diminuem à medida que se dirige para montante. As

velocidades nos canais secundários são muito menores do que no canal principal, algo em

torno de 0.10 a 0.20 m/s em alguns trechos.

138

Figura 80 – Padrão de correntes no estuário do rio Pirangi em instante de máximas correntes na foz (maré de sizígia). Escala de

velocidades em m/s.

Detalha B

Detalhe A

Detalhe C

139

Figura 81 – Padrão de correntes no trecho final junto a foz do estuário do rio Pirangi em

instante de máximas correntes na foz (maré de sizígia) - Detalhe A da Figura 80.

A Figura 82 apresenta os resultados para o detalhe B. Como era de se esperar, as velocidades

de corrente são menores nos canais secundários, o que pode indicar um potencial problema de

qualidade caso os efluentes sejam lançados nestes canais. Observam-se também velocidades

relativamente altas, em torno de 0.80 m/s, no canal principal durante este momento de

máxima velocidade de corrente na foz durante a maré de sizígia.

Por último, a Figura 83 apresenta os resultados para o detalhe C. Nota-se que as velocidades

nesta região são muito menores do que aquelas observadas nos trechos mais a jusante do

estuário, principalmente nos dois braços que se formam a esquerda da figura. As velocidades

em alguns trechos ficam em torno de 0.05 m/s, embora no canal principal as velocidades

fiquem em torno de 0.10 a 0.20 m/s.

140

Figura 82 – Padrão de correntes no trecho próximo a Guajiru em instante de máximas

correntes na foz (maré de sizígia) - Detalhe B da Figura 80.

Figura 83– Padrão de correntes no trecho mais a montante do domínio modelado do

estuário do rio Pirangi em instante de máximas correntes na foz (maré de sizígia) -

Detalhe C da Figura 80.

141

As Figuras 84 a 87 apresentam os padrões de correntes para o caso de uma maré de

quadratura. O instante de tempo escolhido é aquele no qual observam-se máximas velocidades

junto da foz do estuário. Verifica-se, como esperado, que as velocidades neste caso são bem

menores do que aquelas observadas durante uma maré de sizígia. Por exemplo, a foz do

estuário apresenta velocidades da ordem de 0.45 m/s, praticamente metade das observadas

durante a maré de sizígia.

Analisando-se a figura que apresenta o padrão do escoamento da região da foz do estuário

com detalhe (Figura 85), pode-se observar que um trecho do canal interno apresenta

velocidades próximas a zero, caracterizando um trecho com possíveis dificuldades de

renovação. O mesmo padrão pode ser observado nos trechos de detalhe B e C, apresentados

nas figuras 86 e 87.

Comparações dos padrões de correntes durante as marés de sizígia e quadratura indicam

claramente que existe uma diferença importante nos valores de velocidade, como pode ser

verificado nas figuras apresentadas neste relatório.

142

Figura 84– Padrão de correntes no estuário do rio Pirangi em instante de máximas correntes na foz (maré de quadratura). Escala de

velocidades em m/s.

Detalha B

Detalhe A

Detalhe C

143

Figura 85 – Padrão de correntes no trecho final, junto a foz do estuário do rio Pirangi,

em instante de máximas correntes na foz durante maré de quadratura (Detalhe A da

Figura 84).


em instante de máximas correntes na foz durante maré de quadratura (Detalhe B da

Figura 84).

144


em instante de máximas correntes na foz durante maré de quadratura (Detalhe C da

Figura 84).

As Figuras 88 e 89 apresentam a variação dos níveis d´água em quatro pontos distintos (A, B,

C, D) do estuário ao longo de dois ciclos de maré. A primeira refere-se à maré de quadratura

enquanto que a segunda apresenta os resultados para a maré de sizígia.

A localização dos pontos A, B, C, D estão representados na Figura 80 por pontos em

vermelho. O ponto A está localizado na foz do estuário, enquanto que o ponto D fica no

trecho mais a montante do domínio modelado, bem próximo ao contorno da malha

discretizada.

Pode-se verificar um atraso na estofa de preamar de aproximadamente uma hora, e de 2.5

horas na estofa de baixamar, durante a maré de sizígia, quando se compara os resultados entre

a foz do estuário (ponto A) e o ponto mais a montante (ponto D). Essas diferenças não são tão

pronunciadas na maré de quadratura, onde a diferença de tempo entre a ocorrência das estofas

de baixamar é de aproximadamente 1.5 hora.

145

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m)

Elev. Ponto A Elev. Ponto B Elev. Ponto C Elev. Ponto D

Figura 88 – Variação do nível d’água nos pontos A, B, C e D ao longo de dois ciclos de

maré de quadratura.

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

refe

rênc

ia D

HN

Elev. Ponto A Elev. Ponto B Elev. Ponto C Elev. Ponto D

Figura 89 – Variação do nível d’água nos pontos A, B, C e D ao longo de dois ciclos de

maré de sizígia.

146

As Figuras 90 e 91 apresentam os módulos das velocidades observadas nos pontos A, B, C, D

durante as marés de quadratura e sizígia, respectivamente. Para dar uma idéia dos níveis

d´água no estuário, foi inserida também a curva do nível d´água na foz (ponto A).

Pode-se verificar que as maiores velocidades acontecem próximo à foz (ponto A), enquanto

que as velocidades no trecho do estuário mais a montante (ponto D) são bastante baixas ao

longo do ciclo de maré. As velocidades nos pontos C e D durante a maré de quadraturas são

um pouco menos da metade das velocidades observadas na foz. Na sizígia, as velocidades na

foz são ainda maiores proporcionalmente àquelas observadas nos pontos C e D. De todo

modo, uma análise pontual das velocidades deve ser feita de maneira cautelosa visto que as

velocidades são muito sensíveis à geometria do local, de modo que a velocidade em um dado

ponto não seja representativa de um trecho do estuário.

Vale notar as diferenças no tempo de ocorrência das estofas de enchente e vazante entre os

pontos A, B, C, D, como pode ser observado nas Figuras 92 e 93. Estas diferenças podem ser

melhor analisadas através das Figuras 92 a 99, que apresentam, para cada um destes pontos, a

variação do nível d´água e das componentes de velocidade do escoamento durantes dois ciclos

de maré, tanto durante uma maré de quadratura, quanto na maré de sizígia.

Pode-se verificar que a onde de maré junto à foz do estuário é um pouco progressiva, ou seja,

as estofas de enchente e vazante ocorrem com certo atraso em relação às estofas de preamar e

baixamar. No caso específico do ponto A, este atraso é de aproximadamente 30 minutos numa

maré de quadratura, e de cerca de 1 hora numa maré de sizígia (ver Figuras 92 e 93).

No ponto B, localizado um pouco mais no interior do estuário, a onda também é um pouco

progressiva, mas o atraso parece ser um pouco menor, em torno de 30 minutos, independente

se a maré é de quadratura ou de sizígia (ver Figuras 94 e 95).

No caso dos dois pontos localizados mais a montante, C e D, a onda de maré parece ser

estacionária, já que as estofas de preamar e baixamar ocorrem no mesmo instante das estofas

de enchente e vazante, respectivamente, como pode ser observado nas Figuras 96 a 99.

147

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) e

Vel

ocid

ade

(m/s

)

Elev. Ponto A ModVelA ModVelB ModVelC ModVelD

Figura 90 – Variação do nível d’água nos ponto A (entrada do estuário) e do módulo da

velocidade média na vertical nos pontos A,, B, C e D ao longo de dois ciclos de maré de

quadratura.

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) e

Vel

ocia

dade

(m/s

)

Elev. Ponto A ModVelA ModVelB ModVelC ModVelD

Figura 91 – Variação do nível d’água nos ponto A (entrada do estuário) e do módulo da

velocidade média na vertical nos pontos A,, B, C e D ao longo de dois ciclos de maré de

sizígia.

148

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

ref

erên

cia

DH

N

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto A U Ponto A V Ponto A

estofa de baixamar

estofa de baixamar

estofa de preamar

estofa de enchente

estofa de vazante

estofa de vazante

Figura 92 – Variação do nível d’água e das componentes U e V do vetor de velocidade

média na vertical no ponto A (entrada do estuário) ao longo de dois ciclos de maré de

quadratura.

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

refe

rênc

ia D

HN

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto A U Ponto A V Ponto A

estofa de baixamar estofa de baixamar

estofa de preamar estofa de preamar

estofa de enchente estofa de enchente

estofa de vazante


média na vertical no ponto A (entrada do estuário) ao longo de dois ciclos de maré de

sizígia.

149

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

refe

rênc

ia D

HN

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto B U Ponto B V Ponto B

estofa de preamar

estofa de baixamar

estofa de preamar

estofa de baixamar

estofa de enchente

estofa de vazanteestofa de vazante


média na vertical no ponto B ao longo de dois ciclos de maré de quadratura.

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

ref

erên

cia

DHN

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto C U Ponto B U Ponto B

estofa de baixamarestofa de baixamar

estofa de preamarestofa de preamar

estofa de vazante

estofa de enchente estofa de enchente


média na vertical no ponto B ao longo de dois ciclos de maré de sizígia.

150

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

refe

rênc

ia D

HN

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto C U Ponto C V Ponto C

estofa de preamar

estofa de baixamar

estofa de preamar

estofa de baixamar

estofa de enchente

estofa de vazanteestofa de vazante


média na vertical no ponto C ao longo de dois ciclos de maré de quadratura.

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

refe

rênc

ia D

HN

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto C U Ponto C V Ponto C

estofa de baixamar estofa de baixamar


estofa de vazante

estofa de enchente

estofa de enchente


média na vertical no ponto C ao longo de dois ciclos de maré de sizígia.

151

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

ref

erên

cia

DH

N

-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto D U Ponto D V Ponto D

estofa de preamar

estofa de baixamar

estofa de vazante estofa devazante

estofa de enchente


média na vertical no ponto D (trecho mais a montante) ao longo de dois ciclos de maré

de quadratura.

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

24 29 34 39 44

Tempo (horas)

Elev

ação

(m) -

refe

rênc

ia D

HN

-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

Velo

cida

de (m

/s)

Elev. Ponto D U Ponto D V Ponto D


estofa de baixamar

estofa de vazante

estofa de enchente


média na vertical no ponto D (trecho mais a montante) ao longo de dois ciclos de maré

de sizígia.

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

153

6 - CONCLUSÕES

• No estuário do rio Pirangi e entorno, existem áreas que merecem uma atuação

emergencial, com relação à recuperação do meio ambiente para minimizar os efeitos dos

danos ambientais que têm se caracterizado tanto em função dos processos naturais, como

pelas atividades humanas exercidas, através do uso e ocupação da terra de forma não

sustentável;

• A orla marítima vem sendo ocupada de forma indiscriminada pela expansão urbana, por

se tratar de área mais sujeita a especulação imobiliária. A paisagem natural, vem se

descaracterizando ao longo do tempo, sem que o poder público adote medidas de

controle, a fim de manter o equilíbrio dos sistemas ambientais e acompanhar o processo

de ocupação, com a implantação de infra-estrutura urbana necessária;

• Em função da ocupação desordenada, verificam-se conflitos de atividades tipicamente

urbanas com outras tipicamente rurais, como é o caso das comunidades pesqueiras e/ou

pequenos agricultores, cujas atividades se chocam com a invasão do fluxo turístico

indiscriminado;

• As relações de uso e ocupação da zona costeira em especial das planícies flúvio-marinhas

onde se localizam os empreendimentos de carcinicultura, conduziram a um estado crítico

de manutenção da qualidade sócio-ambiental. A relação sociedade-natureza, pautada na

exploração dos recursos naturais e na exclusão social, ultrapassou os limites da

sustentabilidade;

• O IBAMA (2005) realizou estudos sobre os impactos ambientais da carcinicultura no

estado do Ceará. As 245 fazendas de camarão, com área de 6.069,97ha, foram visitadas

para a definição de aproximadamente 39 indicadores diretos de impactos ambientais. Os

dados referentes ao estuário do rio Pirangi, quanto ao impacto ambiental que interferiu

diretamente no ecossistema manguezal, foi de 89,5%, com as atividades de criação de

camarão em cativeiro;

154

• A partir do presente estudo foram identificadas espécies que podem ser usadas como

indicadoras do impacto antropogênico em estuários do nordeste brasileiro, através do

monitoramento da variabilidade genética, as quais incluem os poliquetas da Família

Capitelidae e o molusco bivalve Tagelus plebeius. O crustáceo decápode Uca

leptodactyla é uma terceira espécie ubíqua nos estuários nordestinos e, apesar de sua alta

mobilidade, poderia ser utilizado neste tipo de estudo;

• DNA foi extraído com sucesso a partir de moluscos bivalves, produzindo amplificações

consistentes de regiões do genoma mitocondrial. A variabilidade genética do gene 16S foi

muito baixa para permitir associações com variáveis ambientais. No entanto, o sucesso na

amplificação e seqüenciamento abrem o caminho para a abordagem sistemática de

marcadores genéticos mais informativos. Sucesso neste tipo de estudo já foi obtido

previamente (e.g. Xu et al. 1999);

• O sistema de circulação e mistura do estuário do rio Pirangi é governado basicamente por

três forçantes: a descarga de água doce continental, as correntes de marés e a transferência

de momentum através do cisalhamento do vento com a superfície livre do corpo d´água

estuarino;

• O sistema de correntes do estuário apresentou variações de direção e intensidade

vinculadas, sobretudo às oscilações da maré. No entanto, as forcantes citadas

anteriormente também se mostraram determinantes;

• As marés que atuam no estuário do rio Pirangi foram classificadas como sendo do tipo

semidiurnas com período médio de 12,4 horas e defasagem média de 50 minutos;

• No estuário do rio Pirangi não foram verificadas inversões térmicas ao longo do canal

estuarino nos períodos de estiagem e chuvoso. As variações médias de temperatura na

coluna d´água em ambos os períodos indicaram que há ausência de termoclina;

• Os valores de temperatura registrados na coluna d´água do estuário do rio Pirangi estão

ligados precipuamente às variações topográficas e a morfologia de fundo do canal

estuarino;

155

• À distribuição longitudinal da salinidade no rio Pirangi apresenta um comportamento

diferente daquele observado em estuários como os dos rios Timonha e Jaguaribe. De

acordo com as normas do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA (2005),

durante o período chuvoso esse rio comporta-se como um sistema mixohalino entre as

estações 1 e 4, enquanto que entre as estações 5 e 6 o sistema é formado exclusivamente

por água doce;

• O estuário do rio Pirangi pode ser classificado como verticalmente bem misturado ou

homogêneo, porém com suaves estratificações nas estações 1 e 2. Outra característica

peculiar e relevante deste estuário é sua morfologia formada por canais estreitos e uma

descarga fluvial pequena.;

• Os valores de condutividade mantiveram-se com um padrão homogêneo de distribuição

ao longo do corpo estuarino. Os maiores valores de condutividade estão ligados

diretamente aos maiores valores de salinidade, isto é, as maiores concentrações de

condutividade estão localizadas nas estações próximas a foz;

• O Estuário do rio Pirangi apresenta características sedimentológicas clássicas de um

sistema estuarino tropical. As variações sazonais da cobertura sedimentar são nítidas, no

entanto, seus efeitos são mais tênues se comparados aos de outros sistemas estuarinos do

Estado do Ceará;

• Durante os períodos de estiagem e chuvoso, os depósitos sedimentares que recobrem o

leito fluvial do rio Pirangi, apresentaram-se compostos predominantemente por areias,

entretanto, destaca-se um aumento da deposição de sedimentos finos na área mais

próxima ao mar. Esse processo é favorecido pela redução da turbulência associada à ação

da descarga fluvial;

• O comportamento sazonal da cobertura sedimentar do leito estuarino do rio Pirangi não

segue o padrão estabelecido pela literatura científica. Este fato possivelmente está

associado a dois fatores principais: a ação das barragens existentes nos rios Pirangi e

Umburanas, que barra o transporte de sedimentos nos baixos cursos fluviais e reduz a

156

energia das correntes fluviais, e a intensa ocupação das margens por fazendas de cultivo

de camarão que retiram a cobertura vegetal facilitando a lixiviação;

• No estuário do rio Pirangi os valores de curtose, assim como dos demais parâmetros

estatísticos da distribuição granulométrica, apresentaram grande variabilidade,

evidenciando a heterogeneidade da cobertura sedimentar do leito estuarino;

• A morfologia do sistema estuarino do rio Pirangi é bastante complexa, principalmente na

região da desembocadura, onde existem extensos bancos de sedimentação e canais de

navegação com baixas profundidades;

• O estudo mostrou que alguns dos parâmetros químicos de qualidade das águas analisados,

apresentaram-se alterados e consequentemente em desacordo com os padrões

estabelecidos pela Resolução CONAMA Nº357/2005, no caso, o pH da estação 2 e o OD

das estações 2 (Vazante) e 3 (Enchente).

• Nos cenários modelados no estudo, as velocidades de corrente são bem menores nos

canais secundários do que no canal principal, o que pode indicar um potencial problema

de qualidade caso os efluentes sejam lançados nestes canais;

7 - RECOMENDAÇÔES

• Evidencia-se a necessidade de preservação e recuperação da paisagem costeira, e que se

cumpra a Legislação Ambiental nas dunas, manguezais, planícies fluviais e demais

ecossistemas como os tabuleiros pré-litorâneos, que são alvos de um intenso uso por parte

da população local, que retiram grande parte da cobertura vegetal protetora do solo para

uso agrícola;

• Nos tabuleiros devem ser tomadas medidas de recuperação e preservação da vegetação

típica de tabuleiro; reorganização das atividades agropecuárias mediante manejo

adequado dos solos; uso da irrigação para culturas de ciclo longo e sobretudo

conhecimentos básicos de educação ambiental e sanitária;

157

• Para que se possa avaliar com maior exatidão a interferência das ações antrópicas no

estuário e se estas foram as responsáveis pelas variações dos parâmetros de qualidade das

águas, recomenda-se a execução de estudos sistemáticos das variáveis indicadoras de

poluição ambiental;

• Ressalta-se através deste estudo, a importância da integração entre Universidades e outras

instituições de pesquisa para realização de estudos que busquem compreender e/ou

responder questões e problemas ligados à realidade local.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

159

8 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ANEXO I – MAPAS TEMÁTICOS

ANEXO II – DADOS DOS PERFIS TOPOGRÁFICOS

ANEXO III – LEGISLAÇÃO PERTINENTE

LEGISLAÇÃO AMBIENTAL PERTINENTE A ÁREAS DE

PRESERVAÇÃO PERMANENTE E LICENCIAMENTO AMBIENTAL

Áreas de Preservação Permanente são espaços territoriais especialmente protegidos que, por

serem dotados de atributos naturais relevantes, merecem especial atenção por parte do Poder

Público, com vistas à preservação da biota, principalmente, e dos demais recursos ambientais.

Licenciamento ambiental, procedimento administrativo que licencia a localização, instalação,

ampliação e a operação de empreendimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais

consideradas efetiva ou potencialmente poluidoras ou aquelas que, sob qualquer forma,

possam causar degradação e/ou modificação ambiental, considerando as disposições legais e

regulamentares e as normas técnicas aplicáveis ao caso.

1 - RESOLUÇÃO CONAMA Nº 303, DE 20 DE MARÇO DE 2002Dispõe sobre parâmetros, definições e limites de Áreas de Preservação Permanente. Publicada

no DOU 13 de maio de 2002

O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA, no uso das

competências que lhe são conferidas pela Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981,

regulamentada pelo Decreto nº 99.274, de 6 de junho de 1990, e tendo em vista o disposto nas

Leis nos 4.771, de 15 de setembro e 1965, 9.433, de 8 de janeiro de 1997, e o seu Regimento

Interno, e considerando a função sócio-ambiental da propriedade prevista nos arts. 5º, inciso

XXIII, 170, inciso VI, 182, § 2º, 186, inciso II e 225 da Constituição e os princípios da

prevenção, da precaução e do poluidor-pagador;

Considerando a necessidade de regulamentar o art. 2º da Lei nº 4.771, de 15 de setembro de

1965, no que concerne às Áreas de Preservação Permanente; Considerando as

responsabilidades assumidas pelo Brasil por força da Convenção da Biodiversidade, de 1992,

da Convenção Ramsar, de 1971 e da Convenção de Washington, de 1940, bem como os

compromissos derivados da Declaração do Rio de Janeiro, de 1992;

Considerando que as Áreas de Preservação Permanente e outros espaços territoriais

especialmente protegidos, como instrumentos de relevante interesse ambiental, integram o

desenvolvimento sustentável, objetivo das presentes e futuras gerações, resolve:

Art. 1º Constitui objeto da presente Resolução o estabelecimento de parâmetros, definições e

limites referentes às Áreas de Preservação Permanente.

Art. 2º Para os efeitos desta Resolução, são adotadas as seguintes definições:

I - nível mais alto: nível alcançado por ocasião da cheia sazonal do curso d água perene ou

intermitente;

II - nascente ou olho d água: local onde aflora naturalmente, mesmo que de forma

intermitente, a água subterrânea;

III - vereda: espaço brejoso ou encharcado, que contém nascentes ou cabeceiras de cursos

água, onde há ocorrência de solos hidromórficos, caracterizado predominantemente por

renques de buritis do brejo (Mauritia flexuosa) e outras formas de vegetação típica;

IV - morro: elevação do terreno com cota do topo em relação a base entre cinqüenta e

trezentos metros e encostas com declividade superior a trinta por cento (aproximadamente

dezessete graus) na linha de maior declividade;

V - montanha: elevação do terreno com cota em relação a base superior a trezentos metros;

VI - base de morro ou montanha: plano horizontal definido por planície ou superfície de

lençol d água adjacente ou, nos relevos ondulados, pela cota da depressão mais baixa ao seu

redor;

VII - linha de cumeada: linha que une os pontos mais altos de uma seqüência de morros ou de

montanhas, constituindo-se no divisor de águas;

VIII - restinga: depósito arenoso paralelo a linha da costa, de forma geralmente alongada,

produzido por processos de sedimentação, onde se encontram diferentes comunidades que

recebem influência marinha, também consideradas comunidades edáficas por dependerem

mais da natureza do substrato do que do clima. A cobertura vegetal nas restingas ocorrem

mosaico, e encontra-se em praias, cordões arenosos, dunas e depressões, apresentando, de

acordo com o estágio sucessional, estrato herbáceo, arbustivos e arbóreo, este último mais

interiorizado;

IX - manguezal: ecossistema litorâneo que ocorre em terrenos baixos, sujeitos à ação das

marés, formado por vasas lodosas recentes ou arenosas, às quais se associa,

predominantemente, a vegetação natural conhecida como mangue, com influência flúvio-

marinha, típica de solos limosos de regiões estuarinas e com dispersão descontínua ao longo

da costa brasileira, entre os estados do Amapá e Santa Catarina;

X - duna: unidade geomorfológica de constituição predominante arenosa, com aparência de

cômoro ou colina, produzida pela ação dos ventos, situada no litoral ou no interior do

continente, podendo estar recoberta, ou não, por vegetação;

XI - tabuleiro ou chapada: paisagem de topografia plana, com declividade média inferior a

dez por cento, aproximadamente seis graus e superfície superior a dez hectares, terminada de

forma abrupta em escarpa, caracterizando-se a chapada por grandes superfícies a mais de

seiscentos metros de altitude;

XII - escarpa: rampa de terrenos com inclinação igual ou superior a quarenta e cinco graus,

que delimitam relevos de tabuleiros, chapadas e planalto, estando limitada no topo pela

ruptura positiva de declividade (linha de escarpa) e no sopé por ruptura negativa de

declividade, englobando os depósitos de colúvio que localizam-se próximo ao sopé da

escarpa;

XIII - área urbana consolidada: aquela que atende aos seguintes critérios:

a) definição legal pelo poder público;

b) existência de, no mínimo, quatro dos seguintes equipamentos de infra-estrutura urbana:

1. malha viária com canalização de águas pluviais,

2. rede de abastecimento de água;

3. rede de esgoto;

4. distribuição de energia elétrica e iluminação pública;

5. recolhimento de resíduos sólidos urbanos;

6. tratamento de resíduos sólidos urbanos; e

c) densidade demográfica superior a cinco mil habitantes por km2.

Art. 3º Constitui Área de Preservação Permanente a área situada:

I - em faixa marginal, medida a partir do nível mais alto, em projeção horizontal, com largura

mínima, de:

a) trinta metros, para o curso d água com menos de dez metros de largura;

b) cinqüenta metros, para o curso d água com dez a cinqüenta metros de largura;

c) cem metros, para o curso d água com cinqüenta a duzentos metros de largura;

d) duzentos metros, para o curso d água com duzentos a seiscentos metros de largura;

e) quinhentos metros, para o curso d água com mais de seiscentos metros de largura;

II - ao redor de nascente ou olho d água, ainda que intermitente, com raio mínimo de

cinqüenta metros de tal forma que proteja, em cada caso, a bacia hidrográfica contribuinte;

III - ao redor de lagos e lagoas naturais, em faixa com metragem mínima de:

a) trinta metros, para os que estejam situados em áreas urbanas consolidadas;

b) cem metros, para as que estejam em áreas rurais, exceto os corpos d água com até vinte

hectares de superfície, cuja faixa marginal será de cinqüenta metros;

IV - em vereda e em faixa marginal, em projeção horizontal, com largura mínima de

cinqüenta metros, a partir do limite do espaço brejoso e encharcado;

V - no topo de morros e montanhas, em áreas delimitadas a partir da curva de nível

correspondente a dois terços da altura mínima da elevação em relação a base;

VI - nas linhas de cumeada, em área delimitada a partir da curva de nível correspondente a

dois terços da altura, em relação à base, do pico mais baixo da cumeada, fixando-se a curva de

nível para cada segmento da linha de cumeada equivalente a mil metros;

VII - em encosta ou parte desta, com declividade superior a cem por cento ou quarenta e cinco

graus na linha de maior declive;

VIII - nas escarpas e nas bordas dos tabuleiros e chapadas, a partir da linha de ruptura em

faixa nunca inferior a cem metros em projeção horizontal no sentido do reverso da escarpa;

IX - nas restingas:

a) em faixa mínima de trezentos metros, medidos a partir da linha de preamar máxima;

b) em qualquer localização ou extensão, quando recoberta por vegetação com função fixadora

de dunas ou estabilizadora de mangues;

X - em manguezal, em toda a sua extensão;

XI - em duna;

XII - em altitude superior a mil e oitocentos metros, ou, em Estados que não tenham tais

elevações, à critério do órgão ambiental competente;

XIII - nos locais de refúgio ou reprodução de aves migratórias;

XIV - nos locais de refúgio ou reprodução de exemplares da fauna ameaçadas de extinção que

constem de lista elaborada pelo Poder Público Federal, Estadual ou Municipal;

XV - nas praias, em locais de nidificação e reprodução da fauna silvestre.

Parágrafo único. Na ocorrência de dois ou mais morros ou montanhas cujos cumes estejam

separados entre si por distâncias inferiores a quinhentos metros, a Área de Preservação

Permanente abrangerá o conjunto de morros ou montanhas, delimitada a partir da curva de

nível correspondente a dois terços da altura em relação à base do morro ou montanha de

menor altura do conjunto, aplicando-se o que segue:

I - agrupam-se os morros ou montanhas cuja proximidade seja de até quinhentos metros entre

seus topos;

II - identifica-se o menor morro ou montanha;

III - traça-se uma linha na curva de nível correspondente a dois terços deste; e

IV - considera-se de preservação permanente toda a área acima deste nível.

Art. 4º O CONAMA estabelecerá, em Resolução específica, parâmetros das Áreas de

Preservação Permanente de reservatórios artificiais e o regime de uso de seu entorno.

Art. 5º Esta Resolução entra em vigor na data de sua publicação, revogando-se a Resolução

CONAMA 004, de 18 de setembro de 1985.

2 - RESOLUÇÃO Nº 312, DE 10 DE OUTUBRO DE 2002

Dispõe sobre licenciamento ambiental dos empreendimentos de carcinicultura na zona

costeira.

O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA, tendo em vista as

competências que lhe foram conferidas pela Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981,

regulamentada pelo Decreto nº 99.274, de 6 de junho de 1990, alterado pelo Decreto nº 3.942,

de 27 de setembro de 2001, e tendo em vista o disposto nas Resoluções CONAMA nº 237, de

19 de dezembro de 1997, e nº 001, de 23 de janeiro de 1986 e em seu Regimento Interno, e

Considerando que a Zona Costeira, nos termos do § 4º, art. 225 da Constituição Federal, é

patrimônio nacional e que sua utilização deve se dar de modo sustentável e em consonância

com os critérios previstos na Lei nº 7.661, de 16 de maio de 1988;

Considerando a fragilidade dos ambientes costeiros, em especial do ecossistema manguezal,

área de preservação permanente nos termos da Lei nº 4.771, de 15 de setembro 1965, com a

definição especificada no inciso IX, art. 2º da Resolução do CONAMA nº 303, de 20 de

março de 2002, e a necessidade de um sistema ordenado de planejamento e controle para

preservá-los;

Considerando a função sócio-ambiental da propriedade, prevista nos artigos 5º, inciso XXIII,

170, inciso VI, 182, §2º, 186, inciso II e 225 da Constituição Federal;

Considerando os Princípios da Precaução, da Prevenção, Usuário-Pagador e do Poluidor-

Pagador;

Considerando a necessidade de serem editadas normas específicas para o licenciamento

ambiental de empreendimentos de cultivo de camarões na zona costeira;

Considerando que a atividade de carcinicultura pode ocasionar impactos ambientais nos

ecossistemas costeiros;

Considerando a importância dos manguezais como ecossistemas exportadores de matéria

orgânica para águas costeiras o que faz com que tenham papel fundamental na manutenção da

produtividade biológica;

Considerando que as áreas de manguezais, já degradadas por projetos de carcinicultura, são

passíveis de recuperação;

Considerando as disposições do Código Florestal, instituído pela Lei nº 4.771 de 1965, do

Decreto Federal nº 2.869, de 9 de dezembro de 1998, do Zoneamento Ecológico-Econômico,

dos Planos de Gerenciamento Costeiro, e da Resolução CONAMA nº 303, de 2002, resolve:

Art. 1º O procedimento de licenciamento ambiental dos empreendimentos de carcinicultura na

zona costeira obedecerá o disposto nesta Resolução, sem prejuízo de outras exigências

estabelecidas em normas federais, estaduais e municipais.

Art. 2º É vedada a atividade de carcinicultura em manguezal.

Art. 3º A construção, a instalação, a ampliação e o funcionamento de empreendimentos de

carcinicultura na zona costeira, definida pela Lei nº 7.661, de 1988, e pelo Plano Nacional de

Gerenciamento Costeiro, nos termos desta Resolução, dependem de licenciamento ambiental.

Parágrafo único. A instalação e a operação de empreendimentos de carcinicultura não

prejudicarão as atividades tradicionais de sobrevivência das comunidades locais.

Art. 4º Para efeito desta Resolução, os empreendimentos individuais de carcinicultura em

áreas costeiras serão classificados em categorias, de acordo com a dimensão efetiva de área

inundada, conforme tabela a seguir:

PORTE ÁREA EFETIVAMENTE INUNDADA (ha)

Pequeno Menor ou igual a 10,0

Médio Maior que 10,0 e menor ou igual a 50,0

Grande Maior que 50,0

§ 1º Os empreendimentos com área menor ou igual a 10,0 (dez) ha poderão ser licenciados

por meio de procedimento de licenciamento ambiental simplificado, desde que este

procedimento tenha sido aprovado pelo Conselho Ambiental.

§ 2º No processo de licenciamento será considerado o potencial de produção ecologicamente

sustentável do estuário ou da bacia hidrográfica, definida e limitada pelo ZEE.

§ 3º Os empreendimentos com área maior que 10,0 (dez) ha, ficam sujeitos ao processo de

licenciamento ambiental ordinário.

§ 4º Os empreendimentos localizados em um mesmo estuário poderão efetuar o EPIA/RIMA

conjuntamente.

§ 5º Na ampliação dos projetos de carcinicultura os estudos ambientais solicitados serão

referentes ao novo porte em que será classificado o empreendimento.

Art. 5º Ficam sujeitos à exigência de apresentação de EPIA/RIMA, tecnicamente justificado

no processo de licenciamento, aqueles empreendimentos:

I - com área maior que 50,0 (cinqüenta) ha;

II - com área menor que 50,0 (cinqüenta) ha, quando potencialmente causadores de

significativa degradação do meio ambiente;

III - a serem localizados em áreas onde se verifique o efeito de adensamento pela existência

de empreendimentos cujos impactos afetem áreas comuns.

Art. 6º As áreas propícias à atividade de carcinicultura serão definidas no Zoneamento

Ecológico-Econômico, ouvidos os Conselhos Estaduais e Municipais de Meio Ambiente e em

conformidade com os Planos Nacionais, Estaduais e Municipais de Gerenciamento Costeiro.

Art. 7º Nos processos de licenciamento ambiental, o órgão licenciador deverá exigir do

empreendedor, obrigatoriamente, a destinação de área correspondente a, no mínimo, 20% da

área total do empreendimento, para preservação integral.

Art. 8º O empreendedor ao solicitar a Licença Prévia - LP, Licença de Instalação - LI e

Licença de Operação - LO para empreendimentos de carcinicultura deverá apresentar no

mínimo os documentos especificados no Anexo I.

Art. 9º O órgão licenciador deverá exigir obrigatoriamente no licenciamento ou regularização

de empreendimentos de carcinicultura as outorgas de direito de uso dos recursos hídricos .

Parágrafo único. Fica vedada a instalação de empreendimentos em áreas de domínio da União

nas quais não exista registro de ocupação ou aforamento anterior a fevereiro de 1997, nos

termos do artigo 9º da Lei nº 9.636, de 15 de maio de 1998.

Art. 10 O Órgão Ambiental licenciador deverá comunicar ao respectivo Conselho Ambiental,

no prazo máximo de trinta dias, as Licenças Ambientais expedidas para carcinicultura.

Art. 11 Quando da etapa de Licença de Instalação - LI será exigido Plano de Controle

Ambiental - PCA, contendo no mínimo o que consta do Anexo II desta Resolução.

Art. 12 Quando da etapa de Licença de Operação será exigido Plano de Monitoramento

Ambiental - PMA, contendo no mínimo o que consta do Anexo III desta Resolução.

Art. 13 Esta Resolução aplica-se também aos empreendimentos já licenciados, que a ela

deverão se ajustar.

Parágrafo único. Os empreendimentos em operação na data de publicação desta Resolução

deverão requerer a adequação do licenciamento ambiental, no prazo de noventa dias, a partir

da data de publicação desta Resolução, e ajustar-se no prazo máximo de trezentos e sessenta

dias contados a partir do referido requerimento.

Art. 14 Os projetos de carcinicultura, a critério do órgão licenciador, deverão observar, dentre

outras medidas de tratamento e controle dos efluentes, a utilização das bacias de sedimentação

como etapas intermediárias entre a circulação ou o deságüe das águas servidas ou, quando

necessário, a utilização da água em regime de recirculação.

Parágrafo único. A água utilizada pelos empreendimentos da carcinicultura deverá retornar ao

corpo D água de qualquer classe atendendo as condições definidas pela Resolução do

CONAMA nº 20, de 18 de junho de 1986.

Art. 15 O descumprimento das disposições desta Resolução sujeitará o infrator às penalidades

previstas na Lei nº 8.974, de 5 de janeiro de 1995, na Lei nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998,

e outros dispositivos legais pertinentes.

Art. 16 Sem prejuízo das sanções penais e administrativas cabíveis, o órgão licenciador

competente, mediante decisão motivada, poderá alterar os condicionantes e as medidas de

controle e adequação, inclusive suspendendo cautelarmente a licença expedida, dentre outras

providências necessárias, quando ocorrer:

I - descumprimento ou cumprimento inadequado das medidas condicionantes previstas no

licenciamento, ou desobediência das normas legais aplicáveis, por parte do detentor da

licença;

II - fornecimento de informação falsa, dúbia ou enganosa, inclusive por omissão, em qualquer

fase do procedimento de licenciamento ou no período de validade da licença;

III - superveniência de informações adicionais sobre riscos ao meio ambiente, à saúde, e ao

patrimônio sócio-econômico e cultural, que tenham relação direta ou indireta com o objeto do

licenciamento.

Art. 17 A licença ambiental para atividades ou empreendimentos de carcinicultura será

concedida sem prejuízo da exigência de autorizações, registros, cadastros, entre outros, em

atendimento às disposições legais vigentes.

Art. 18 No processo de licenciamento ambiental, os subscritores de estudos, documentos

pareceres e avaliações técnicas são considerados peritos, para todos os fins legais.

Art. 19 Esta Resolução entra em vigor na data de sua publicação.

3 - RESOLUÇÃO COEMA Nº 02, DE 27 DE MARÇO DE 2002 (DOE

10/04/02)

O CONSELHO ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE-COEMA, no uso de suas

atribuições que lhe conferem os arts. Art. 2º, itens 2 e 7, da Lei nº 11.411, de 28.12.87, Art.

2º, VII, do Decreto nº 23.157, de 08.04.94, fundamentado no Parecer da Câmara Técnica

sobre Carcinicultura e Proteção do Meio Ambiente, criada pela Resolução nº 17, de 13 de

dezembro de 2001 do COEMA, apresentado na 99ª Reunião Ordinária, realizada em 27 de

março de 2002, e tendo em vista o disposto em seu Regimento Interno,

Considerando a necessidade de proteger a formação vegetal de mangue além das áreas de

preservação permanente;

Considerando a necessidade de ordenar o cultivo de camarão fora das áreas de preservação

permanente;

Considerando a necessidade do abastecimento e drenagem das fazendas de cultivo de camarão

em corpos d água fluviais e flúvio-marinhos;

Considerando a necessidade de serem editadas normas específicas e eficazes para o

licenciamento ambiental de empreendimentos de cultivo de camarões;

Considerando a ausência de legislação ou norma federal específica;

Considerando as características ambientais diferenciadas entre o Estado do Ceará e os demais

Estados da Federação;

Considerando que a Resolução COEMA nº 16, de 28 de dezembro de 2.000 não contempla

todos os aspectos de proteção ambiental desejados à implantação das atividades de

carcinicultura;

Considerando o cultivo de camarão como uma atividade econômica legal, sendo necessário

para tanto estabelecer normas regulamentadoras aos procedimentos de licenciamento

ambiental para empreendimentos de carcinicultura terrestre, nos termos desta Resolução

RESOLVE:

Art. 1º Para efeito desta resolução são adotadas as seguintes definições:

I- Marés de sizígias: são as marés astronômicas de maior amplitude que ocorrem no Oceano

Atlântico, durante o período compreendido por dois dias antes e dois dias depois da lua nova

e lua cheia.

II- Marés equinociais: são as sizígias que ocorrem nos equinócios, quando há alinhamento

aparente do plano solar com o equador terrestre em março e setembro.

III- Marés de quadratura: são as marés astronômicas de menor amplitude que ocorrem no

Oceano Atlântico, durante o período compreendido por dois dias antes e dois dias depois da

lua de quarto crescente e quarto minguante.

IV- Médio-litoral: é a faixa de terra delimitada pelos níveis extremos das preamares e baixa-

mares de sizígia. Também conhecida como região intertidal ou intermaré.

V- Médio-litoral inferior: é a faixa de terra delimitada pelos níveis extremos das baixa-mares

equinociais de sizígia e nível médio das baixa-mares de quadratura, somente exposta em

intervalos de quinze dias e o permanece sendo por períodos contínuos de aproximadamente

cinco dias.

VI- Médio-litoral médio: é a faixa de terra delimitada pelos níveis médios das baixa-mares e

preamares de quadratura. Essa faixa de terra é inundada e exposta para todos os dias.

VII- Médio-litoral superior: é a faixa de terra delimitada pelo nível médio das preamares de

quadratura e nível extremo das preamares de sizígia equinociais, somente inundada em

intervalos de quinze dias e o permanece sendo por períodos contínuos de aproximadamente

cinco dias.

VIII- Nível médio de maré: é a cota representando a média de todas as preamares e baixa-

mares de sizígia e quadratura. Em termos topográficos, o nível médio está situado na zona de

médio-litoral inferior, não se devendo confundir com o nível zero de maré.

IX- Manguezal: é o ecossistema litorâneo, com influência flúvio-marinha, que ocorre em

terrenos sujeitos à ação das marés, formado por vasas lodosas ou arenosas recentes, às quais

se associa, predominantemente, a vegetação natural conhecida como mangue, e cuja

importância ecológica concentra-se na exportação significativa de matéria orgânica

particulada e dissolvida para os ecossistemas estuarino e marinho e na proteção contra a

erosão da linha de costa.

X- Salgado: é o ecossistema desprovido de vegetação vascular desenvolvendo-se entre o nível

médio das preamares de quadratura e o nível das preamares de sizígia equinociais, em faixa

de terra hipersalina com valores da água intersticial acima de 100 ppm (partes por milhar),

normalmente situado em médio-litoral superior.

XI- Apicum: é o ecossistema de estágio sucessional tanto do manguezal como do salgado,

onde predomina solo arenoso e relevo elevado que impede a cobertura dos solos pelas marés,

sendo colonizado por espécies vegetais de caatinga e/ou mata de tabuleiro.

XII- Salinas: são áreas antropizadas que geram ecossistemas apresentando hipersalinidade

residual de solo, e consequentemente baixa capacidade de regeneração natural por vegetação

de mangue.

XIII- Classes de água: são aquelas definidas pela Resolução CONAMA nº 20 de 18 de junho

de 1986.

XIV- Áreas de Preservação Permanente: são aquelas definidas pela Lei nº 4.771 de 15 de

setembro de 1965 (Código Florestal) e pela Medida Provisória nº 2.166-67, de 24 de agosto

de 2.001.

XV- Reservas Legais: são aquelas definidas pela Lei nº 4.771 de 15 de setembro de 1965

(Código Florestal) e pela Medida Provisória nº 2.166-67, de 24 de agosto de 2.001.

Art. 2º - A localização, instalação, modificação, ampliação e operação de empreendimentos de

carcinicultura dependerá de prévio licenciamento ambiental pela SEMACE, sem prejuízo de

outras licenças exigidas legalmente.

§ 1º-Nos Terrenos da União, a SEMACE quando da análise do licenciamento ambiental,

deverá solicitar a anuência prévia do IBAMA.

§ 2º-Não será permitida a instalação de empreendimento em faixa de médio-litoral inferior,

até o limite do nível médio de maré.

Art. 3º-Para efeito desta Resolução, os empreendimentos individuais de carcinicultura serão

classificados em categorias, de acordo com a dimensão máxima efetiva de área ocupada.

§1º- Os empreendimentos de pequeno porte são aqueles com áreas ocupadas inferiores ou

iguais a 02 (dois) hectares, que poderão, a critério da SEMACE, ter os seus processos de

licenciamento simplificados, de acordo com a Resolução CONAMA nº 237 de 19 de

dezembro de 2001.

§2º- Os empreendimentos de médio porte são aqueles com áreas ocupadas maiores que 02

(dois) e menores ou iguais a 50 (cinqüenta) hectares, devendo comprovar sua viabilidade

ambiental no processo de licenciamento.

§3º-Os empreendimentos de grande porte são aqueles com áreas ocupadas maiores que 50

(cinqüenta) hectares, devendo apresentar obrigatoriamente Estudo de Impacto Ambiental e

Relatório de Impacto Ambiental no processo de licenciamento.

§4º- Na ampliação dos projetos de carcinicultura os estudos ambientais solicitados serão

referentes ao novo porte em que será classificado o empreendimento.

§5º- A SEMACE poderá determinar a elaboração de estudos ambientais mais restritivos

dependendo da fragilidade da área onde serão implantados os empreendimentos de

carcinicultura.

Art. 4º - Será permitido a instalação de equipamentos de captação, adução e drenagem dos

empreendimentos de carcinicultura nas margens dos rios e demais recursos hídricos, desde

que não provoquem desmatamento.

§1º-Na área de preservação permanente (APP), colonizada por formações vegetais não será

admitida a introdução de equipamentos de captação, adução e drenagem.

§2º-Os equipamentos de captação, adução e drenagem se limitarão a ocupar no máximo 5%

(cinco por cento) de cada faixa de ecossistema no trânsito pela APP.

§3º-O total do ecossistema a ser considerado para cálculo da limitação será sempre aquele

defronte à propriedade, ao longo do recurso hídrico onde se fizer o abastecimento ou se lançar

à drenagem.

Art. 5º - Os empreendimentos situados em zona de influência flúvio-marinha, cujo

abastecimento se dê em captações de águas classe 7, e em presença de formação vegetal de

mangue na APP ou além dela, manterão um corredor de reserva, de no mínimo, 10 (dez)

metros, entre a parte posterior da vegetação de mangue e o empreendimento, em toda a área

de médio litoral aonde ocorra esta condição.

Art. 6º Os empreendimentos de carcinicultura a serem implantados tanto em ecossistemas de

apicuns quanto de salgados, deverão preservar, no mínimo 20% (vinte por cento) dessas áreas,

cuja localização será definida pela SEMACE.

§1º-No caso de empreendimentos circunvizinhos às áreas definidas para preservação deverão

ser, preferencialmente, contíguas.

§2º- Este percentual de 20% (vinte por cento) não poderá ser incorporado ao de Reserva Legal

da propriedade.

Art. 7º- Áreas de salina localizadas na faixa de médio-litoral médio, poderão ser ocupadas por

empreendimentos de carcinicultura, desde que se adeqüem ao disposto nesta Resolução.

Art. 8º- A SEMACE, no exercício de sua competência e controle, expedirá Licença Prévia -

LP, Licença de Instalação-LI e Licença de Operação-LO, para os empreendimentos de

carcinicultura, sendo:

§ 1º- A Licença Prévia será concedida pela SEMACE na fase preliminar do empreendimento,

aprovando sua concepção e localização, em parecer técnico que estabelecerá os

condicionantes e requisitos básicos a serem atendidos nas próximas fases do licenciamento,

através de termo de referência.

§ 2º- A Licença de Instalação será concedida pela SEMACE mediante a apresentação do

projeto e de sua aprovação, consubstanciada em parecer técnico.

§3º- A Licença de Operação será concedida pela SEMACE mediante a implantação do projeto

aprovado através da Licença de Instalação, desde que tenham sido cumpridos todos os

condicionantes previamente estabelecidos, e será embasada em parecer técnico.

§4º- As licenças ambientais poderão ser expedidas isoladas ou sucessivamente, de acordo com

a natureza, características e fase do empreendimento.

§5º - Os termos de referência serão emitidos pela SEMACE de acordo com as características

de cada projeto e dos ecossistemas onde pleiteiam se instalar, atendida a legislação pertinente.

§ 6º- Poderá ser admitido um único processo de licenciamento ambiental para pequenos

empreendimentos similares e vizinhos, ou para aqueles integrantes de planos de

desenvolvimento aprovados, previamente, pela SEMACE, desde que definida

responsabilidade legal pelo conjunto de empreendimentos.

Art. 9º- Os responsáveis pelos empreendimentos de carcinicultura em operação, na data da

expedição desta Resolução, deverão regularizar sua situação, em consonância com a

SEMACE, mediante a obtenção de Licença de Operação, nos termos da legislação em vigor,

para a qual será exigida a apresentação de estudos ambientais pertinentes, na forma de um

Programa de Controle e Monitoramento Ambiental- PCMA, conforme termo de referência a

ser emitido pela SEMACE.

§ 1º- os empreendimentos em operação, na data de publicação desta Resolução, deverão

adequar-se a ela no prazo máximo de 2 anos.

§ 2º- Estes empreendimentos não poderão solicitar a Licença de Operação até que recuperem

todo seu passivo ambiental, caso exista, seja este também na forma de pendências

administrativas e/ou judiciais.

§ 3º- A SEMACE emitirá em procedimento administrativo próprio, por solicitação do

empreendedor, um atestado sobre a existência ou não do passivo ambiental de cada

empreendimento.

§ 4º- O passivo ambiental poderá ser compensado mediante a adoção de medidas

compensatórias ao meio ambiente, nos termos da legislação vigente.

Art. 10- Todos os empreendimentos com lançamento das águas de despesca em corpos

hídricos de qualquer classe, deverão atender aos padrões definidos nas legislações vigentes.

PARÁGRAFO ÚNICO - A SEMACE após análise do projeto e do meio onde se insere

determinará as medidas de tratamento e controle desses lançamentos, através da emissão de

termo de referência.

Art. 11- Esta Resolução entra em vigor na data de sua publicação, revogando as disposições

em contrário, especialmente a Resolução COEMA nº 16 de 28 de dezembro de 2000.

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AVALIAÇÃO DO USO POTENCIAL DE ÁREAS ESTUARINAS A … · 2.7 - Uso e Ocupação da Terra ... Figura 12 Hidrograma diário – Estação Cristais (35950000). Figura 13 Indicação