CLASSIFICAÇÃO E DINÂMICA DE FEIÇÕES EÓLICAS ?· A primeira etapa da descrição de um sistema…

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XIII Congresso da Associao Brasileira de Estudos do Quaternrio ABEQUA III Encontro do Quaternrio Sulamericano

XIII ABEQUA Congress - The South American Quaternary: Challenges and Perspectives

CLASSIFICAO E DINMICA DE FEIES ELICAS COSTEIRAS: UM

MODELO SISTMICO BASEADO EM EXEMPLOS BRASILEIROS

Paulo C.F. Giannini1; Andr O. Sawakuchi1; Caroline T. Martinho2; Carlos C.F. Guedes1; Daniel R. Nascimento Jr.1; Ana P.B. Tanaka3; Vincius R. Mendes1; Andr Zular1; Helena A.A. Andrade1; Milene Fornari1 pcgianni@usp.br 1- Instituto de Geocincias, Universidade de So Paulo; 2- Instituto de Geocincias, Universidade de Braslia; 3- Petrobrs Petrleo Brasileiro S.A. Rua do Lago, 562, So Paulo-SP, Brasil, CEP 05508-080 Palavras-chave: Sistema elico costeiro, Teoria de sistemas, Classificao de dunas, Morfodinmica elica 1. INTRODUO O objetivo deste trabalho apresentar um modelo conceitual para a dinmica de sistemas elicos costeiros, compatvel com a teoria geral de sistemas, e calcado em exemplos brasileiros. A primeira etapa da descrio de um sistema sua abordagem como uma caixa, domnio do espao, cujo volume e geometria so determinados por entradas e sadas e pelas variveis do meio capazes de exercer controle sobre estas entradas e sadas. Entradas, no caso, correspondem a influxo (deriva elica efetiva), e sadas, a efluxo (Kocurek & Havholm 1993). O espao de estocagem ou de acumulao delimita-se pela extenso da rea fonte (prisma intermars) e pelas dimenses de equilbrio ou de saturao, isto , distncia no rumo do vento (Deq) e altura (Heq) dentro das quais o saldo influxo menos efluxo no sistema permanea positivo. As dimenses de saturao dependem da posio do nvel fretico relativa superfcie deposicional, controlada pelo clima e pela subsidncia, os quais, nos casos costeiros, agem juntos atravs do nvel relativo do mar (NRM). A segunda etapa da anlise de um sistema (item 2 deste resumo) a descrio interna ou estrutural. Consiste em reconhecer suas partes constituintes e caracterizar a respectiva distribuio espacial. A descrio das partes s tem sentido quando elas so vistas em grupos, com funes determinadas. Funo aqui refere-se a fluxo de sedimentos, devendo portanto seguir-se do proximal para o distal; e partes constituintes refere-se a elementos morfolgicos. A terceira etapa do estudo sistmico (item 3) a anlise de estabilidade, isto , como o sistema evolui no tempo, em resposta a oscilaes em variveis como aporte e espao de acumulao. 2. ELEMENTOS MORFOLFICOS E SUAS ASSOCIAES Rumo sotavento, os elementos morfolgicos identificados nos sistemas elicos costeiros do Brasil podem ser divididos, quanto sua funo, em quatro grupos: 1. de estoque inicial (dunas frontais, franjas de areia elica, protodunas e dunas sem vegetao de orientao transversal ao vento); 2. de deflao (rupturas de deflao, rastros lineares residuais,

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retrocordes e dunas parablicas), com funo de separar o estoque inicial (1) do final (3 e/ou 4); 3. de superposio ou cavalgamento (dunas barcanas e cadeias barcanides), com papel de elevar a acumulao at Heq; e 4. de avano (cordes de precipitao e lobos deposicionais), com funo de estender o campo de dunas, lateral e longitudinalmente, at sua Deq. Sob condio de desequilbrio construtivo (influxo maior que efluxo) em dado grupo funcional de elementos morfolgicos, o excesso de areia tende a ser consumido na formao e alimentao de grupo a sotavento. Os grupos funcionais constituem domnios espaciais interligados, com posio e morfologia definida dentro do sistema. Sob esse aspecto, guardam estreita relao com associaes de fcies deposicionais. Desse modo, os elementos de estoque inicial compem a associao praia-duna (A); os elementos de deflao renem-se na associao plancie deflacionar (B); e os elementos de cavalgamento e de avano, separados ou associados, definem a associao campo de dunas livres (C). Os sistemas elicos costeiros podem desdobrar-se em quatro categorias, conforme o equilbrio entre sedimento disponvel e energia do vento (e entre influxo e efluxo) seja alcanado na associao praia-duna (A), na relao entre a associao praia-duna e a associao plancie de deflao (A-B), na relao entre as associaes praia-duna, plancie de deflao e campo de dunas livres (A-B-C) ou na relao direta entre as associaes praia-duna e campo de dunas livres (A-C). Este ltimo caso representa equilbrio entre influxo e efluxo ainda no atingido (campo de dunas em formao). Destas relaes, saem oito estgios ou tipos morfodinmicos de sistemas elicos, numerados de 1 a 8 em grau crescente de relao saldo elico / espao de acumulao, isto , saldo elico relativo (Figura 1). a

b

Figura 1. Tipos de sistemas elicos costeiros do Brasil, sob condio de vento efetivo transversal (a) e sub-paralelo (b) linha de costa. A, B e C so associaes de elementos morfolgicos: praia-duna, plancie deflacionar e campo de dunas livres, respectivamente. Do tipo 1 ao 8, tem-se crescimento no saldo sedimentar elico relativo (aporte elico / espao de acumulao).

DUNAS FRONTAISLINHA DE PRAIA

VENTO EFETIVO

TIPO 2 OU AB I

TIPO 5 OU ABC I

TIPO 3 OU AB II

MAR

A

A-B

A-B

-C

A-C

TIPO 6 OU ABC II

TIPO 1 OU A

CONTINENTE

TIPO 4 OU AB III

TIPO 7 OU ABC III

TIPO 8 OU AC

A

A

A AB

BB

B BA A

B

A

C

CC C

A

DUNAS FRONTAISLINHA DE PRAIA

VENTO EFETIVOMAR

A

TIPO 1 OU A

CONTINENTE

TIPO 4 OU AB IIITIPO 2 OU AB I

A-B

TIPO 7 OU ABC III

TIPO 3 OU AB II

A-C

TIPO 8 OU AC

TIPO 6 OU ABC IITIPO 5 OU ABC I

A-B

-C

A

A AA

A

A

A

B BB

BB

BC

C C

C

A

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3. ANLISE DE ESTABILIDADE DO SISTEMA 3.1. Desequilbrios prximos do equilbrio Oscilaes menores no saldo elico relativo levam a desequilbrios prximos do equilbrio, s quais o sistema responde no sentido oposto ao da perturbao, numa reao de retroalimentao clssica ou negativa (auto-regulao ou resilincia). Por exemplo, se a costa possui comportamento temporrio transgressivo, o aumento imediato de saldo relativo provocado pela perda de espao de acumulao compensado pela sada de areias elicas por eroso subaquosa e pelo incremento de coeso nas interdunas. Quanto arquitetura deposicional, h pelo menos trs casos resultantes de auto-regulao. O caso I de linha de costa estvel e equilbrio ainda no alcanado (Figura 2a). O caso II com configurao de equilbrio alcanada, mas com balano influxo-efluxo no sistema como todo ainda positivo (Figura 2b); o sistema mantm-se atravs da subdiviso em duas pores, separadas por plancie de deflao, de modo que a poro mais proximal passe a atuar como fonte para a distal. Pode representar a transformao de um campo de dunas primrio (derivado diretamente da praia) em secundrio, com re-estocagem de areia elica na forma de um novo campo de dunas primrio em iniciao (Figura 2b). No caso III, sob Deq atingida e saldo influxo-efluxo no sistema nulo, a poro interior do sistema passa simplesmente a migrar (Figura 3a). Esta migrao leva ao distanciamento desta parte do sistema, em relao rea fonte, alm da Deq e, a mdio prazo, sua estabilizao. Ao mesmo tempo, um novo foco de deposio elica ativo tende a surgir junto praia. Uma possibilidade de caso III o recuo das fcies de avano durante regresso da linha de costa (Figura 3b), numa geometria que poderia ser confundida com a de plancie de cordes litorneos clssica, como na regio de Rondinha e Capo Novo, RS (Martinho et al. 2010). a

b Figura 2. Evoluo de campos de dunas por auto-regulao (de 1 para 3). a. Caso I: configurao de equilbrio ainda no atingida. b. Caso II: configurao de equilbrio atingida, mas saldo influxo-efluxo positivo.

2 3Deq

1CONTINENTE

MAR

VE NTOEFETIVO

CAMP

O DE

DUNA

S

2 3

1

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a

b

Figura 3. Evoluo de campos de dunas por auto-regulao (de 1 para 3). Caso III: configurao de equilbrio atingida, e saldo influxo-efluxo nulo. a. Com linha de costa estvel. b. Com linha de costa ligeiramente regressiva. 3.2. Desequilbrios distantes do equilbrio Quando o sistema submetido a mudanas drsticas na relao entre influxo e efluxo e/ou no espao de acumulao, tem-se um desequilbrio muito distante do equilbrio, ao que ele reage por retroalimentao positiva (auto-organizao; evoluo espontnea ou transiente). Corresponde transformao do sistema elico de um tipo em outro em poucos anos a sculos, portanto em processo instantneo na escala de tempo geolgica. Sob condio de saldo sedimentar especfico decrescente (queda absoluta do saldo influxo-efluxo e/ou aumento absoluto de espao), a reao consiste em deslocar o sistema para um novo equilbrio dinmico, em que a reteno de areia seja menor, portanto para estgio morfodinmico de nmero (geralmente seguinte) inferior na Figura 1. Se a linha de costa regride irreversivelmente, por exemplo, parte da areia que antes se encontrava em circulao no sistema praia-duna passa a ser consumida para a construo dos elementos subaquosos progradantes