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A IMPORTÂNCIA DA CARACTERIZAÇÃO DOS SEDIMENTOS
EM AMBIENTES ESTUARINOS - COMPLEXO ESTUARINO DE
PARANAGUÁ-PR
Leonardo da S. Lima(a), Fabiane Bertoni(b), Estefan Monteiro da Fonseca (c),
(a) Departamento de Geologia/ Programa de Pós-Graduação em Dinâmica de Oceanos e Terra Instituto de
Geociências, Universidade Federal Fluminense, [email protected]
(b) Departamento de Geologia/ Programa de Pós-Graduação em Dinâmica de Oceanos e Terra Instituto de
Geociências, Universidade Federal Fluminense, [email protected]
(c) Departamento de Geologia/ Programa de Pós-Graduação em Dinâmica de Oceanos e Terra Instituto de
Geociências, Universidade Federal Fluminense, [email protected]
Eixo: Zonas costeiras: processos, vulnerabilidades e gestão
Resumo
O presente estudo tem por objetivo contribuir no entendimento da distribuição e
caracterização dos sedimentos do Complexo Estuarino de Paranaguá. Os resultados foram
embasados nas coletas realizadas em 38 estações amostrais. Os resultados apontam para uma
diferença entre as características dos sedimentos ao longo do CEP. Observou-se que não há uma
distribuição uniforme dos grupos sedimentológicos ao longo do estuário. Apenas em pequenas áreas
foi possível estabelecer um padrão de distribuição.
Palavras chave: Estuário, Sedimentos, Granulometria
1. Introdução
As áreas litorâneas compõem um importante espaço geográfico, no qual a
complexidade ambiental, os impactos socioambientais e as ações antrópicas são
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razões motivadoras para a elaboração de estudos que auxiliem em um maior
conhecimento desses ambientes (Cunico, 2008).
Os estuários são normalmente descritos como corpos de água semi fechados,
situados na interface entre terra e oceano, onde a água do mar é determinavelmente
diluída pelo influxo de água doce (Hobbie, 2000). Os complexos estuarinos são
ecossistemas de significativa importância ecológica e econômica. São áreas
esclarecedoras para entendimento da dinâmica de sedimentos continentais e
oceânicos, servindo de recipiente de grandes quantidades de matéria orgânica,
São regiões chave na dinâmica de sedimentos continentais e oceânicos,
recebendo diretamente grandes quantidades de matéria orgânica provenientes das
bacias de drenagem, onde atividades antrópicas podem ser exercidas. Estuários,
portanto, agem como áreas de transição entre o continente e os oceanos, onde
poluentes podem ser transportados junto a sedimentos finos para ambientes
genuinamente marinhos (Luo et al., 2006; Wang et al., 2013; Liu et al., 2014).
As características morfológicas dos sedimentos em estuários podem ser
consideradas como herança dos processos hidrodinâmicos, das variações do nível
relativo do mar durante o Quaternário, das áreas fonte, e, dependendo do caso, do
tectonismo (LAMOUR et al., 2004). Ademais a caracterização e distribuição dos
sedimentos em estuários possuem papel significativo para diferentes áreas.
O presente trabalho faz parte de um projeto mais amplo e objetiva contribuir na
caracterização e distribuição dos sedimentos no Complexo Estuarino de Paranaugá.
2. Caracterização da Área
O litoral do Paraná possui uma extensa planície costeira, formada durante o
Quaternário pelas variações do nível relativo do mar (ANGULO et al., 2009). Dentre
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as feições costeiras da região, observa-se dois principais ambientes estuarinos,
denominados de baía de Guaratuba e de Complexo Estuarino de Paranaguá.
O Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP) é um ambiente subtropical
localizado no estado do Paraná, na costa sudoeste do Atlântico e é classificado como
o terceiro estuário mais importante do país, por conta da sua relevância econômica e
social, estando sujeito suscetivel aos impactos causados pelas atividades industriais,
extrativistas, urbanas e portuárias.
O CEP possui uma área aproximada de 612 km² e é constituido basicamente por
dois eixos de orientação, a saber: baía de Paranaguá (leste-oeste) com
aproximadamente 56 km de extensão e baía das Laranjeiras com 30 km de extensão.
Além dos dois eixos referenciados outras baías menores interligam-se a eles, como
as de Antonina, Guaraqueçaba e Pinheiros (Figura 1).
Figura 1 – Mapa do Complexo Estuarino de Paranaguá/PR. Fonte: Neto, 2013.
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As bacias hidrográficas que drenam para o eixo E-W do CEP possuem uma área
aproximada de 2.078,86 km² (PAULA & CUNICO, 2007). O maior índice
pluviométrico do estado está localizado na área de drenagem do estuário, oscilando
de 1.500 a 2.000 mm/ano. O sistema de drenagem pode caracterizado como
dendrítico. As nascentes dos corpos hídricos estão sitaudos em uma zona de declive,
enquanto que o baixo curso corre na planície costeira (BIGARELLA et al., 1978).
De acordo Paula & Cunico (2007), as principais bacias hidrográficas que
desaguam no eixo E – W do CEP (Nhundiaquara, Cachoeira e Guaraguaçú)
descarregam aproximadamente o volume de 178 m³/s-1 de água durante os meses de
verão, e 47 m³/s-1 nos meses de inverno. Dessa forma entende-se que a circulação
estuarina é regida pelas correntes de maré com influênca sazonal do aporte fluvial.
Conforme Lessa et al. (1998) o eixo E – W do CEP está segmentado em três
setores, conforme as características dos sedimentos no estuário. Na cabeceira do
estuário (zona superior meandrante) encontram-se as areias fluviais, no setor
intermediário (zona de funil) predominam as lamas (siltes+argilas), e na área de
desembocadura encontram-se as areias finas a muito finas, com características
marinhas.
3. Materiais e Métodos
No presente trabalho foram utilizados conjunto de dados secundários históricos
e primários (análise de sedimentos). Os dados secundários fazem parte de
publicações e trabalhos técnicos realizados nas baías de Paranaguá e Antonina.
Os dados primários foram obtidos por meio da aquisição de 38 amostras de
sedimentos coletadas na área do Complexo Estuarino de Paranaguá (Tabela 1). Os
pontos de coleta foram distribuídos de forma que contemplasse desde a cabeceira do
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estuário (desague dos rios Faisqueira e Nhundiaquara) até a desembocadura (pontos
localizados próximos a Ilha do Mel).
Em cada ponto foram coletados em média 500g de sedimentos, obtidos com
uma draga busca fundo tipo Van Veen.
Tabela I – Coordenadas das Estações Amostrais
Estação UTM (WGS 84) Estação UTM (WGS 84)
S E S E
1 787466 7170621 20 736981 7180128
2 787729 7158025 21 734070 7178425
3 773537 7163886 22 734019 7182370
4 768066 7169437 23 732461 7184272
5 765194 7172601 24 774537 7162785
6 762433 7171917 25 774660 7162916
7 762770 7175119 26 774242 7163311
8 757150 7177768 27 768565 7168915
9 755443 7173240 28 773824 7163705
10 753620 7177815 29 773282 7163969
11 752948 7177710 30 773160 7164240
12 752592 7176911 31 769093 7168287
13 751632 7175914 32 772968 7164479
14 750195 7177130 33 772697 7164589
15 748623 7177438 34 772552 7164871
16 745691 7175791 35 772233 7165003
17 745217 7177875 36 772011 7165134
18 741608 7180754 37 771610 7165546
19 740828 7178920 38 769519 7168005
Em laboratório foi feita a eliminação da matéria orgânica nos sedimentos coletados,
por ataque químico com Peróxido de Hidrogênio (H2O2), como forma da redução da
possibilidade de agregação (floculação) entre as partículas finas. A separação das frações
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grossas (grânulos e areias) das frações finas (siltes e argilas) foi efetuada com o
peneiramento a úmido em malha de 0,062 mm, utilizando 1 litro de água destilada.
Os sedimentos que ficaram retidos na malha foram destinados ao processo de
peneiramento a seco, enquanto que os que passaram tiveram a destinação ao processo de
pipetagem como descrito por Carver (1971).
Concomitante ao estabelecimento da granulometria das amostras foram
quantificados os teores de carbono orgânico total e fósforo total nas amostras. Para o
estabelecimento do fósforo total (PT) foi feita a queima do sedimento, à 550 ºC, por 12
h. Após a queima o resíduo foi levado à digestão em solução de HCl 1,0 M, sob
agitação. A apuração dos teores de PT foi feita através da espectrofotometria na região
do visível, utilizando-se a metodologia do azul de molibdato.
De maneira geral, estima-se que que a matéria orgânica do solo contém cerca de
58 % de C, em relação à massa total. Dessa forma utilizou-se a determinação do COT
para estimar quantitativamente a fração orgânica do solo
A análise estatística dos parâmetros da distribuição granulométrica (diâmetro
médio, grau de seleção, assimetria e curtose) foi realizada com o uso da ferramenta
Sysgran 3.0 - Sistemas de Análises Granulométricas (CAMARGO, 2006), baseado no
método descrito por Folk & Ward (1957).
4. Resultados e Discussões
O diâmetro médio (Ø) consiste no tamanho médio das partículas de sedimentos.
Segundo Davis Jr e FitzGerald (2004), os sedimentos finos (lama) propendem a se acumular
em ambientes de baixa energia de ondas, enquanto que os sedimentos tamanho areia tendem
a se concentrarem em ambientes de alta energia de ondas. Porém, eventos excepcioanis
como tempestades podem alterar temporariamente a energia do ambiente.
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Na coleta realizada no verão os sedimentos foram classificados,
predominantemente, como areia fina (de 34,2% das amostras) e silte médio (21,1%). Em
nenhuma estação amostrada houve o predomínio ou quantidades expressivas de argila.
Somente nos pontos 04 e 21 foram classificados como areia média (Tabela 2).
Os sedimentos foram caracterizados, predominantemente, como pobremente
selecionados (55,3% das amostras) e moderadamente selecionado (26,3% das amostras).
Segundo Briggs (1977), os sedimentos encontrados próximos às áreas fontes
tendem a serem menos selecionados. Folk (1974) sugere esses casos apontam que o
retrabalhamento no ambiente deposicional ainda não foi efetivo no selecionamento das
partículas. A presença de sedimentos pobremente selecionados foi constada próximo a
ilha da Cotinga, desembocadura dos rios Itiberê, Guaraguaçu e dos Almeidas.
Tabela II – Parâmetros granulométricos e classificação dos sedimentos estudados
ESTAÇÃO CLASSIFICAÇÃO SELEÇÃO ASSIMETRIA CURTOSE
1 Areia fina Moderadamente
selecionado
Positiva Leptocúrtica
2 Areia fina Moderadamente
selecionado
Aproximadamente
simétrica
Muito
leptocúrtica
3 Areia fina Bem selecionado Aproximadamente
simétrica
Muito
leptocúrtica
4 Areia média Bem selecionado Muito positiva Leptocúrtica
5 Areia fina Moderadamente
selecionado
Muito negativa Platicúrtica
6 Areia fina Pobremente selecionado Muito positiva Muito
leptocúrtica
7 Areia fina Moderadamente
selecionado
Positiva Leptocúrtica
8 Silte grosso Pobremente selecionado Muito negativa Platicúrtica
9 Areia muito fina Pobremente selecionado Muito positiva Platicúrtica
10 Silte grosso Pobremente selecionado Muito negativa Muito
platicúrtica
11 Areia muito fina Pobremente selecionado Muito positiva Platicúrtica
12 Areia fina Pobremente selecionado Negativa Leptocúrtica
13 Silte médio Pobremente selecionado Aproximadamente
simétrica
Platicúrtica
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14 Silte médio Pobremente selecionado Muito negativa Muito
leptocúrtica
15 Areia muito fina Muito pobremente
selecionado
Muito positiva Platicúrtica
16 Silte grosso Muito pobremente
selecionado
Aproximadamente
simétrica
Muito
platicúrtica
17 Silte médio Pobremente selecionado Negativa Mesocúrtica
18 Silte médio Pobremente selecionado Negativa Mesocúrtica
19 Silte fino Pobremente selecionado Aproximadamente
simétrica
Mesocúrtica
20 Silte médio Pobremente selecionado Negativa Mesocúrtica
21 Areia média Bem selecionado Muito positiva Leptocúrtica
22 Silte grosso Moderadamente
selecionado
Muito negativa Mesocúrtica
23 Areia muito fina Bem selecionado Muito positiva Leptocúrtica
24 Silte fino Pobremente selecionado Aproximadamente
simétrica
Mesocúrtica
25 Areia fina Moderadamente
selecionado
Negativa Platicúrtica
26 Areia fina Moderadamente
selecionado
Negativa Mesocúrtica
27 Areia fina Pobremente selecionado Positiva Muito
leptocúrtica
28 Areia fina Moderadamente
selecionado
Negativa Leptocúrtica
29 Areia muito fina Pobremente selecionado Muito positiva Platicúrtica
30 Silte médio Pobremente selecionado Negativa Mesocúrtica
31 Areia fina Pobremente selecionado Muito positiva Leptocúrtica
32 Silte médio Pobremente selecionado Aproximadamente
simétrica
Platicúrtica
33 Silte médio Muito pobremente
selecionado
Negativa Platicúrtica
34 Silte grosso Pobremente selecionado Muito negativa Mesocúrtica
35 Areia fina Moderadamente
selecionado
Aproximadamente
simétrica
Leptocúrtica
36 Silte grosso Moderadamente
selecionado
Aproximadamente
simétrica
Mesocúrtica
37 Areia muito fina Pobremente selecionado Positiva Mesocúrtica
38 Silte grosso Pobremente selecionado Negativa Muito
platicúrtica
Conforme Lamour & Soares (2007), verificou-se no presente estudo que nas
áreas suscetíveis à maior influência marinha os sedimentos variam de areais finas a media
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e são de moderadamente a bem selecionadas (estações 01 a 07). Constatou-se na cabeceira
do estuário a presença de areais fluviais com caracteríticas semelhantes de seleção e
assimetria (estações 21 e 23). Na parte intermediária encontra-se o predomínio de silte
(estações 10, 14 e 16 a 20).
De acordo com os resultados apresentados, observou-se que não há uma
distribuição uniforme dos grupos sedimentológicos ao longo do estuário. Apenas em
pequenas áreas foi possível estabelecer um padrão de distribuição.
Segundo os dados apresentados nas Tabelas 2 e 3, é possível identificar que nas
áreas em que há o predomínio de silte tem-se maiores concentrações de COT.
Tabela III – Concentrações de COT e fósforo total nos sedimentos estudados.
ESTAÇÃO COT (%) FÓSFORO TOTAL
(mg/kg)
ESTAÇÃO COT (%) FÓSFORO TOTAL
(mg/kg)
1 0,39 25,20 20 2,30 305,00
2 0,46 27,80 21 1,20 191,00
3 0,45 36,60 22 2,46 621,00
4 0,75 40,60 23 1,95 216,00
5 0,52 31,40 24 1,85 109,00
6 0,89 39,60 25 0,30 20,40
7 0,48 21,40 26 0,49 38,60
8 2,54 523,00 27 0,50 18,00
9 0,96 69,60 28 0,52 19,70
10 1,81 1,80 29 1,29 63,30
11 1,70 116,00 30 2,21 129,00
12 0,41 35,00 31 1,70 2,00
13 2,82 612,00 32 2,75 6,00
14 2,00 2,40 33 1,71 2,60
15 0,87 36,50 34 1,68 1,80
16 2,61 208,00 35 1,27 53,00
17 2,34 525,00 36 1,77 2,00
18 2,44 522,00 37 1,45 1,30
19 2,25 573,00 38 2,17 206,00
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Os resultados encontrados corroboram com a importância da associação de
dados relativos aos sedimentos com demais parâmetros ambientais de forma que as
análises contribuam para um melhor entendimento dos ambientes estuarinos.
Salienta-se que esses ambientes possuem grande importância ecológica,
economica e social e é onde estão concentradas as principais atividades portuárias do
país. Além disso, a dinâmica sedimentar é peça fundamental para o entendimento da
hidrodinâmica do ambiente estuarino.
No mais, salienta-se que locais com particulas grossas não devem ser tão
relevantes em análises ambientais quando comparados com as zonas de partículas finas.
Nestas últimas tem-se áreas com importâncias geoquímicas e com maiores potenciais de
acumulo de poluentes.
5. Agradecimentos
Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do Termo de Execução
Descentralizada celebrado entre o Ministério dos Transportes, Portos e Aviação Civil e
a Universidade Federal Fluminense.
6. Referências Bibliográficas
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Paranaguá and Northern Santa Catarina Coasts , Southern Brazil. The Holocene. 2009
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CAMARGO, M. G. de. SysGran: um sistema de código aberto para análises
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