UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS, LETRAS E ARTES

DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA

ANÁLISE GEOAMBIENTAL E DINÂMICA MORFOLÓGICA

DA ILHA DO FAROL, ATOL DAS ROCAS – BRASIL

Erick dos Santos Albuquerque

Natal-RN 2019.1

Erick dos Santos Albuquerque

ANÁLISE GEOAMBIENTAL E DINÂMICA MORFOLÓGICA DA ILHA DO FAROL, ATOL DAS ROCAS– BRASIL

Monografia apresentada ao Curso de Geografia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, para obtenção do título de Bacharel em Geografia.

Orientador: Prof. Dr. Marcelo dos Santos Chaves

Natal, 27/06/2019.

BANCA EXAMINADORA

______________________________________________________

Prof. Dr. Marcelo dos Santos Chaves (DGE)

Orientador

_______________________________________________________

Prof. Dr. Orgival Bezerra da Nóbrega Júnior (DGE)

Examinador

_______________________________________________________

MSc. Dyego Freitas Rocha (PRODEMA/UFRN)

Examinador Externo

Dedico este trabalho aos meus pais, irmãos, a todos os meus amigos que direta ou indiretamente me ajudaram na elaboração e aos incansáveis colaboradores do ICMBio que dedicam suas vidas a proteção do Atol das Rocas.

Agradecimentos

"Se enxerguei mais longe foi porque me apoiei sobre os ombros de

gigantes" com essa frase atribuída a Isaac Newton, inicio meus agradecimentos

aos gigantes que me possibilitaram chegar até aqui, como a Sra. Sulamita Maria

e o Sr João Eudes, meus pais, que desde meus primeiros dias de vida se

dedicaram ao máximo para que eu tivesse a melhor formação escolar, social e

afetiva possívelme oferecendo muito além do que esse jovem casal de proletários

e periféricos poderiam me oferecer. A eles devo tudo que sou.

Agradeço também aos meus irmãos de sangue Sarah Albuquerque e João

Victor Albuquerque e irmão de vida Levy Amaro por sempre estarem ao meu lado

comemorando os bons momentos, erguerem minha cabeça nos momentos mais

difíceis e me fazem ser perseverante movido pela vontade que todo irmão mais

velho tem de ser um norte e expandir o horizonte dos demais.

Como eternizado em 1 Coríntios 13, ainda que eu falasse as línguas dos

homens e dos anjos, e não tivesse amor, nada seria, agradeço a minha namorada

Thaís Tabosa por todo o apoio na reta final de minha formação, seu apoio e

atenção foram fundamentais para que eu chegasse a esse momento e pudesse

passar por ele incólume.

A Universidade Federal do Rio Grande do Norte(UFRN) em especial ao

Departamento de Geografia (DGE) que vem oferecendo ensino de qualidade a

milhares de jovens. Agradecer a todos os servidores que compõem essa

instituição que não medem esforços para proporcionar o que há de melhor para

nós,corpo discente e comunidade.

Gostaria de agradecer ao professor Marcelo dos Santos Chaves meu

"primeiro pai acadêmico" que me apresentou o Laboratório de Geografia Física da

UFRN e acolheu no projeto do Atol das Rocas e abriu as portas para o mundo das

pesquisas e eventos científico, mas por além de orientador acadêmico foi um

conselheiro, agradeço a cada um de seus conselhos, cada puxão de orelha e

apoio dados em momentos oportunos.

Agradeço a toda equipe do Instituto Chico Mendes de Conservação da

Biodiversidade (ICMBio), em especial a Maurizélia de Brito, Jaryan Dantas e

Frederico Ozório por proporcionar a expedição cientifica ao Atol das Rocas e todo

o cuidado que tiveram com a equipe de pesquisadores durante o trajeto, cuidado

com a equipe e colaboração no trabalho em campo. Os agradecimentos se

estendem também a toda tripulação do veleiro Borandá que sob o comando do

experiente capitão Zeca Martino nos conduziu com destreza e segurança no

agitado mar que separa Natal do Atol das Rocas.

Agradeço também ao Curso de Geografia, principalmente aos

coordenadores e professores do Laboratório de Geografia Física (LabGeoFis),

pelo acesso e compromisso com a ciência, unindo teoria à prática.

No decorrer da graduação fiz inúmeros amigos que sempre estiveram

apostos para me ajudar durante todo o processo, desde os primeiros dias de aula

até a entrega deste trabalho e não poderia ter o status de agradecimento se o

nome de cada um deles não estivesse aqui, Richerlida Helena(por estar sempre

presente e saber que era alguém com quem eu poderia contar), Nailah Olindo(por

todas as parcerias em campo e nos trabalhos), Karen Arruda(pela felicidade e

amizade), Luciara Caldas(por ser uma verdadeira mãe de toda a turma), Calos

Alberto(por suas palavras motivacionais e possibilitar momentos de

descontração), Sergio de Miranda(pela amizade e apoio nos momentos mais

difíceis), Matheus Fortunato assim como Lucas Soares e Júlio César Reis ( por

toda a ajuda e paciência nos campos e laboratório), Emanoel Emerson, Gabriel

Silva, Gabriel Vaz, Rafael Aguiar e José Luiz Pessoa por se fazerem presentes e

por todo o companheirismo nesses últimos anos.

Reservo esse espaço também, para agradecer a Joyce Clara, Caroline

Barros, Dyego Rocha, Diogo Moura e Anderson Gondim, Jhonathan Lima e Erick

Jordan por terem sido verdadeiros co-orientadores em meu cotidiano no

LabGeoFis.

A vocês, meu muito obrigado, este trabalho não seria possível sem o apoio

de todos.

"Se você está atravessando um inferno,

continue atravessando"

Winston Churchill

RESUMO

O ambiente praial é extremamente susceptível a ação de agentes exógenos

capazes de ocasionar processos de deposição ou de erosão de sedimentos. As

erosões nas praias são processos naturais que modificam o modelado da praia o

que pode vir a gerar problemas ao manejo da unidade de conservação quando

sua dinâmica não é conhecida. Nesse sentido, mediante a pesquisa realizada,

houve o monitoramento do comportamento geomorfológico praial da ilha do Farol

localizada no Atol das Rocas, Rio Grande do Norte. Considerando a carência de

estudos e dados relacionados a essa temática no Atol, esta monografia teve

momo objetivo central caracterizar e compreender a morfodinâmica das praias da

ilha do Farol, isto é, entender como ocorrem as transformações morfológicas das

praias de acordo com as condições climáticas e marinhas durante o mês julho de

2017. Para atingir esse objetivo lançamos mão de procedimentos técnicos

embasados em um referencial teórico sobre o assunto abordado, envolvendo

parâmetros hidrodinâmicos, climáticos, topográficos etc. Consequentemente

acreditamos que este estudo servirá de suporte não só para a gestão da unidade

de conservação na tomada de decisão, mas também dando suporte a

pesquisadores que trabalhem com o tema de processos costeiros ou temáticas

correlacionadas.

Palavras-chave: Atol; Rocas; Praia; Hidrodinâmica; Geomorfologia.

ABSTRACT

The beach environment is extremely susceptible to the action of exogenous agents

capable of causing deposition or sediment erosion processes. Beach erosion is a

natural process that changes the shape of the beach, which can generate

problems for the management of the conservation unit when its dynamics are not

known. In this sense, through the research carried out, there was the monitoring

of the geomorphological behavior of the island of Farol located at the Atol das

Rocas, Rio Grande do Norte. Considering the lack of studies and data related to

this subject in the Atol, this monograph had as its central objective to characterize

and understand the morphodynamics of the beaches of Farol Island, that is, to

understand how the morphological transformations of the beaches occur according

to the climatic conditions and In order to reach this objective, we have adopted

technical procedures based on a theoretical framework on the subject, involving

hydrodynamic, climatic, topographic, etc. parameters. Consequently we believe

that this study will support not only the management of the conservation unit in

decision making but also supporting researchers working on the theme of

correlated coastal or thematic processes.

Keywords: Atoll; Rocas; Beach; Hydrodynamics; Geomorphology.

Lista de Figuras

Figura 1 – Mapa Planisfero náutico “delCantino”, em 1502, com a possível indicação do

Atol das Rocas, anterior ao naufrágio da nau do navegador português, Gonçalves

Coelho ............................................................................................................................ 3

Figura 2 - Mapa do Atol das Rocas – 1852 ..................................................................... 4

Figura 3 - Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas ........................... 7

Figura 4 - Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas ........................... 8

Figura 5 - Incursão na frente recifal do Atol das Rocas ................................................. 11

Figura 6 - Platô recifal ................................................................................................... 12

Figura 7 - Ilha do Farol .................................................................................................. 13

Figura 8 - Ilha do Cemitério ........................................................................................... 14

Figura 9 - Distribuição da Salinidade à Superfície no Verão .......................................... 18

Figura 10 - Distribuição da Salinidade à Superfície no Inverno ..................................... 19

Figura 11 - Pontos P1 e P2 Monitorados na ilha do Farol - Atol das Rocas .................. 22

Figura 12 - Compartimentos de praia no ponto P1 ....................................................... 23

Figura 13 - Compartimentos de praia no ponto P2 ........................................................ 24

Figura 14 - Tripé com nivel topográfico ......................................................................... 24

Figura 15 - Mira graduada ............................................................................................. 25

Figura 16 - Leitura de nível topográfico ......................................................................... 25

Figura 17 - Coleta de sedimentos na antepraia do ponto P2 ......................................... 26

Figura 18 - Coleta de dados climatológicos no ponto H1 .............................................. 27

Figura 19 - Estação Portatil .......................................................................................... 27

Figura 20 - Gráfico de distribuição de frequencia de Ventos ......................................... 28

Figura 21 - Mapa de direção e intensidade de Ventos .................................................. 29

Figura 22 - Fluxograma de procedimentos laboratoriais ................................................ 30

Figura 23 - Processos laboratoriais ............................................................................... 31

Figura 24 - Coleta de dados Hidrodinâmicos................................................................. 33

Figura 25 - Coleta de dados Hidrodinâmicos no ponto H2 ............................................ 34

Figura 26 - Coleta de Dados Hidrodinâmicos no ponto H1 ............................................ 35

Figura 27 - Gráfico de altura de onda ............................................................................ 37

Figura 28 - Gráfico de Velocidade Média da Corrente ................................................... 40

Figura 29 - Gráfico de perfís praiais do ponto P1 agrupados ........................................ 42

Figura 30 - Ponto P1 no dia 16/07/2017 ........................................................................ 43

Figura 31 - Gráfico de perfís praiais do ponto P2 agrupados ........................................ 44

Figura 32 - Ponto P2 no dia 23/07/2017 ........................................................................ 45

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO...................................................................................................................1

1 CARACTERIZAÇÃO ................................................................................................... 6

1.1 Geologia ........................................................................................................... 9

1.2 Geomorfologia ................................................................................................ 10

1.3 Ilhas Arenosas ................................................................................................ 12

1.4 Clima .............................................................................................................. 14

1.5 Hidrodinâmica ................................................................................................. 16

1.5.1 Correntes Oceânicas ...................................................................................... 16

1.5.2 Ondas ............................................................................................................. 17

1.6 Vegetação ....................................................................................................... 19

2 MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................................... 21

2.1 Elaboração de perfis praiais ............................................................................ 22

2.2 Procedimentos Laboratóriais........................................................................... 29

2.3 Monitoramento da Hidrodinâmica Costeira ..................................................... 32

3 MORFODINÂMICA DA ILHA DO FAROL ............................................................. 35

3.1.1 Hidrodinâmica dos pontos H1 e H2 .......................................................... 36

3.1.2 Altura de onda ......................................................................................... 36

3.1.3 Marés ....................................................................................................... 37

3.1.4 Velocidade da corrente Litorânea ............................................................ 38

3.1.5 Perfis topográficos praiais ........................................................................ 41

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 46

4.1 Sugestões de pesquisa ................................................................................... 47

REFERÊNCIAS...............................................................................................................47

ANEXOS..........................................................................................................................52

1

INTRODUÇÃO

O mar em sua amplidão constitui uma das mais recentes fronteiras na

incessante busca de recursos naturais pelo ser Humano. Os oceanos abrigam

ecossistemas que abrangem a maior parte da biodiversidade existente no planeta

Terra, e por este motivo, grande parte desses sistemas sofrem alguma forma de

pressão de ordem antrópica ameaçando a existência de populações de recursos

pesqueiros.

A alteração da biodiversidade desses ecossistemas, como resultado da

ação humana, configura uma séria ameaça ao desenvolvimento sustentável, o

que leva a organizações internacionais a concentrar esforços e determinar normas

a fim de conservar as regiões costeiras, mares e oceanos indicando formas de

manejo a fim de reduzir os impactos ambientais. O capítulo 17 da “Agenda 21” e

a Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar, da qual o Brasil é

signatário, constituem documentos básicos que determinam a moldura jurídica

global e delineiam as ações que cada país deve implementar a fim de alcançar as

metas comuns de uso sustentável do mar.

Os ambientes recifais abrigam complexas correlações de processos

químicos, físicos e biológicos tornando-os ambientes extremamente intrigantes

(TUKER; WRIGHT,1990), por isso, esses estão entre os mais significativos

ambientes de interação entre os meios geológicos e biológicos. A íntima relação

entre estes resulta na consolidação de estruturas carbonáticas, produto de

organismos como corais, vermes e algas calcárias.

Os recifes atuais desenvolvem-se em águas rasas com profundidades

inferiores a 50metros, límpidas, de temperatura média não inferior a 20°C e

salinidade entre 27% e 40% (LAPORTE, 1974; BLANC, 1982).

Atualmente, os ambientes recifais são classificados com base,

principalmente, na sua morfologia, tamanho e relação com a proximidade da costa

(TUCKER & WRIGH, 1990). Wilson (1974), classificou os ambientes recifais em

sete categorias distintas, são elas:

-Franjas: são recifes próximos da linha de costa;

-Faro: são recifes em forma circular próximos da costa;

-Patch: são recifes tabulares isolados típicos de plataformas;

2

-Barreiras: são recifes afastados da costa, separados por uma laguna

extensa;

- Knol (termo não mais utilizado): são recifes isolados situados em águas

profundas (> 50 m), comuns em taludes e sopés continentais;

- Atol: são recifes em forma de anel que apresentam uma laguna central

rasa. Atóis geralmente crescem no topo de montes submarinos; e,

- Tabular: compreende aos recifes achatados situados em montes

vulcânicos cujo topo está próximo a superfície do mar, porém, não apresentam

uma laguna central como ocorrem em atóis.

Foi durante uma expedição a bordo do brigue da Marinha Real Britânica

H.M.S. Beagle, no século XIX, que Charles Darwin concebeu, ao que é tido hoje,

a primeira teoria sobre o desenvolvimento de ilhas recifais, mais conhecidas como

Atóis, descrevendo a partir dali às prováveis causas da gênese de um atol,

partindo da observação da paisagem na ilha Moorea, localizada na polinésia

francesa, como categoria de análise (DARWIN, 1842).

Charles Darwin, em 1842, explanou que, ao passo que os montes

submarinos sofreriam subsidência gradativa ocasionada por elevação do nível do

mar e/ou por consequência do tectonismo, este processo possibilitaria que

organismos construtores de recifes, já existentes naquele ambiente, consolidem

suas estruturas nas bordas externas das ilhas vulcânicas, para que a produção

de suas estruturas ao longo das bordas externas da ilha, pudessem se espraiar

nas áreas onde ouve avanço da linha do mar, gerando a partir desse processo um

extrato carbonático associado à atividade biogênica de organismos como algas

calcárias, até que o embasamento cristalino encontrar-se totalmente submerso,

restando um complexo recifal em forma circular com uma laguna central,

denominado de atol(Darwin,1842).

Só em 1951 a teoria do naturalista Charles Darwin sobre atóis foi

confirmada a partir da constatação de rochas vulcânicas encontradas a

profundidades de 1.267m e 1.405m no atol Enewetak, integrante das ilhas

Marshall localizado na porção central do Oceano Pacífico (LADD et al. 1970).

O Atol das Rocas, objeto deste estudo, tem, em sua História de

descobrimento, controvérsias, pois, atualmente, na maioria dos relatos sobre este

atol, atribui-se sua descoberta ao navegador português, Gonçalo Coelho que

comandou as duas primeiras expedições exploratórias nas terras descobertas por

3

Cabral de 1501 a 1502 e de 1503 a 1504.Gonçalo Coelho, no início de sua

segunda expedição, em 1503, naufragou ali sua embarcação durante uma

excursão exploratória na costa do Brasil. Este acontecimento representou o

primeiro registro de naufrágio da ilha que rendeu o que se tinha como a primeira

menção ao Atol das Rocas pelo almirante Dario Paes Leite, onde descreveu o

ocorrido.

No entanto, no mapa Planisfério de Cantino (figura 1), que foi

encomendado em 1501 e concluído na segunda metade de 1502, é possível

observar um ponto vermelho a Oeste-Noroeste (WNW) da ilha Quaresma, como

era conhecida a ilha de Fernando de Noronha no período supracitado. É preciso

considerar o fato de que a tecnologia e precisão dos equipamentos e escalas da

época já conseguiam materializar a localização aproximada do que hoje é

conhecido como a Reserva Biológica Atol das Rocas.

Figura 1 – Mapa Planisfero náutico “delCantino”, em 1502, com a possível indicação do Atol das Rocas,

anterior ao naufrágio da nau do navegador português, Gonçalves Coelho

Fonte: mapas-historicos.com

Apesar de ter sido descoberto no início do século XVI, apenas em 1852 foi

elaborado o primeiro mapa detalhado do atol (figura 2), com base nos

levantamentos do tenente Samuel Phillips Lee, da Marinha dos Estados Unidos,

que chegou ao Atol das Rocas, em março do mesmo ano, no comando do U.S.

Surveying Brig Dolphin. Neste mapa, já é possível observar a estrutura similar à

4

que Charles Darwin indicou como características de um atol, com a formação de

recifes em forma de anel e uma laguna rasa central, outro aspecto marcante a

indicação das ilhas do Farol e Cemitério.

Na carta, estas ilhas foram nomeadas como “Sand I.” e “Grass I." ,

respectivamente localizadas na porção Oeste do atol, além da demarcação da

localização das Rocas, que de tão marcantes na paisagem, facilitaram a definição

de sua toponímia, a maior delas “pedra do Garapirá”, posicionada na borda Leste,

utilizada por muito tempo para orientação dos pescadores, no mapa descrita como

“Black Rock”.

Figura 2 - Mapa do Atol das Rocas – 1852

Fonte: brasil-turismo.com

Os estudos pioneiros com a temática geomorfológica no Atol das Rocas

foram realizados por Andrade (1959), Ottman (1963) e Kikuchi (1994), que não

apresentavam um consenso sobre se aquele ambiente se caracterizava

efetivamente como um atol, em decorrência do complexo entendimento entre as

caracterizações geomorfológicas e diagenéticas que classificavam os ambientes

5

recifais (SOARES et al. 2009). As principais características de um atol só foram

evidenciadas no trabalho de Stoddart (1969), e são elas: a presença de uma

laguna, a forma circular do recife, desenvolvimento de ilhas a sotavento e o

desenvolvimento de um embasamento recifal sobre um embasamento vulcânico

(SOARES et al. 2009).

No contato das ilhas com a laguna e o mar dá origem as praias. Estas, por

sua vez, são ambientes extremamente vulneráveis à ação dos agentes exógenos

capazes de condicionar os processos de erosão e deposição de sedimentos

(VILLWOCK, 2005). Este ambiente é nicho ecológico para espécies vegetais e

pequenos crustáceos. No atol, muito utilizado por tartarugas na nidificação de

espécies em processo em extinção.

É possível observar ao longo da costa, alguns indicativos de processos

erosivos, que no atol podem ser associados a causas naturais como a remoção

de sedimentos com a atuação da corrente costeira ou até mesmo da dinâmica dos

ventos. São indicativos de erosão: pós-praia estreita ou inexistente, destruição

de estruturas artificiais ou naturais, tais como as ruínas do antigo farol e

vegetação, e acúmulo de minerais pesados associados a outras evidências

erosivas de alta energia(raízes de coqueiros expostas) (SOUZA, 2005).

OBJETIVOS

Este trabalho tem por objetivo caracterizar a dinâmica morfológica da Ilha

do Farol, no Atol das Rocas, a partir da evolução do perfil praial em uma interface

com a dinâmica hídrica, utilizando dados primários coletados em três pontos da

Ilha do Farol, a cada fase lunar, e mais especificamente, os aspectos morfológicos

e sedimentológicos da ilha do farol, com base na observação da paisagem e

evolução do perfil praial em dois pontos da ilha do farol durante o mês de julho de

2017, especificamente entre os dia 05/07/2017 e 05/08/2017,abrangendo as

marés referentes às quatro luas deste período fazendo uma interface entre os

perfis praiais e a hidrodinâmica em escala local a fim de prover conhecimentos

básicos sobre a associação sedimentológica e hidrodinâmica no único atol do

vasto Oceano Atlântico Sul.

6

Para alcançar o objetivo geral foram definidos os seguintes objetivos

específicos:

- Compartimentar o ambiente praial quanto as formas de relevo;

- Monitorar a evolução do perfil praial, nos pontos P1 e P2 a cada fase lunar;

-Caracterizar o transporte dos sedimentos na linha de costa através da

análise de dados hidrodinâmicos, topográficos e meteorológicos; e

- Descrever as características da morfologia do relevo praial.

1 CARACTERIZAÇÃO

Situado na porção Oeste do Oceano Atlântico Sul, entre as coordenadas

UTM, com sua área definida pelas coordenadas 03°45’ e 03°56’ latitude Sul e

33°37’ e 33°56’ longitude Oeste, a 143,629 milhas náuticas(166km) da cidade do

Natal-RN e distante 150 quilômetros a NW (Noroeste) do arquipélago de Fernando

de Noronha/ PE.

O Atol das Rocas possui formato de uma elipsoide abrangendo uma área

total de 5,5km², estando localizado na margem continental inserido em meio a

uma cadeia de montanhas submarinas de origem vulcânica, caracterizada por

montes submarinos que se elevam acima do sopé continental. O monte submarino

que destaca-se no extremo Leste e emerge formando o arquipélago de Fernando

de Noronha (figura 3), outros montes alinhados na direção Leste – Oeste até a

costa do Ceará que ascendem de uma profundidade de aproximadamente 4mil

metros até profundidades inferiores a 250m, no entanto, alguns chegam próximos

ao nível do mar, como é o caso do Atol das Rocas.

7

Figura 3 - Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas

Fonte: Centro de Sensoriamento Remoto do IBAMA.

A base do Atol das Rocas é composta por rochas de origem relacionada a

atividade vulcânica, e esta encontra-se à aproximadamente 4.000m de

profundidade. Entre os 425 Atóis que se tem conhecimento no mundo, este além

de ser o menor que se tem conhecimento, é também o único presente no Oceano

Atlântico Sul, pois a maioria destes, concentram-se nos Oceanos Índico e Pacífico

(figura 04).

A área da reserva Atol das Rocas, estende-se por 35.186,41 hectares

abrigando pelo menos 11 espécies de animais ameaçados de extinção, dentre

elas a Tartaruga-de-pente -Eretmochelysimbricata,Tubarão-limão -

Negaprionbrevirostris, Caranguejo -Percnongibbesii, Tartaruga-verde -

Cheloniamydas e Coral-de-fogo -Milleporaalcicornis, além de abrigar 147

espécies de peixes, das quais duas são endêmicas: a donzela de rocas

(StegastesRocasensis) e a Thaassomanoronhanum.

8

Figura 4 - Mapa de Localização da Reserva Biológica Atol das Rocas

Fonte: IBGE(2017), ICMBio(2017). Fonte: IBGE e ICMBIO (2017), adaptado pelo autor em 2019.

Em virtude de suas características únicas, incluindo sua importância para a

reprodução de espécies marinhas, o Atol das Rocas está no rol das unidades de

conservação brasileiras, e definidas pela Lei 9985de 18 de julho de 2000onde no

art 2º, inciso II, que conceitua uma Unidade de Conservação como um espaço

territorial e seus recursos ambientais, incluindo as águas jurisdicionais, com

características naturais relevantes, legalmente instituído pelo poder público, com

objetivos de conservação e limites definidos, sob regime especial de

administração, ao qual se aplicam garantias adequadas de proteção.

Por ser uma unidade de conservação onde é vetada a visitação, salvo a de

pesquisadores e servidores do ICMBio com autorização prévia, a Reserva

Biológica Atol das Rocas ostenta grande importância sobretudo nos serviços

ecossistêmicos de provisão por ser uma área protegida onde várias espécies

estão abrigadas e com um ambiente favorável a reprodução e suporte por prover

9

a ciclagem de nutrientes, habitats, produção de oxigênio etc., possibilitando

estudos em um ambiente com o mínimo de antropização.

1.1 GEOLOGIA

Com o cisalhamento da crosta terrestre do supercontinente Gondwana e a

divergência das placas Sul-Americana e Africana, deu origem ao Oceano

Atlântico, que em sua região meridiana, onde as placas divergem em decorrência

ao constante surgimento de nova crosta oceânica, elevando-se a Dorsal Meso-

Atlântica na região central dessa cadeia, originou-se um vale de rifte que é

retalhado por falhas do tipo transformante (WILSON, 1965).

Com o espraiamento da costa persistem feições das linhas de falhas

transformantes pretéritas constituindo as zonas de fratura, que nas maiores do

Atlântico Sul podem ser duplas, triplas e até quádruplas, chegando a ultrapassar

os 200 km (CANDE et al., 1988).

Essas zonas podem estabelecer formações significativas, representando

áreas de fragilidade na extensão da litosfera oceânica, atuando como uma

verdadeira via a ser percorrida pelo magma na formação de vulcões quando, e se,

em algum momento durante a deriva continental, a placa estiver sobre uma pluma

mantélica. Emersos, esses vulcões tornam-se ilhas e quando inativos acabam

sofrendo as intempéries transformando-se em montes submarinos aplainados que

formam extensas plataformas submersas, também conhecidas por Guyots

(HESS, 1946) ou em atóis.

A cadeia de montanhas submarinas de Fernando de Noronha localiza-se

sobre a zona fraturada também denominada de Fernando de Noronha, que é

composta por um segmento de montes submarinhos com orientação Leste-Oeste

(GORINI; BRYAN, 1976), de origem no sopé continental seguindo até a costa do

Estado do Ceará, uma situação análoga a da cadeia Vitória-Trindade.

Rocas cresce na porção Oeste de um guyot, com o topo próximo da

superfície do mar, que se eleva a partir de profundidades de aproximadamente

4.000m. Apesar de sua forma ser conhecida através de batimetria, nunca foram

10

realizadas coletas do guyot que alicerça o Atol das Rocas, tornando assim

desconhecida sua natureza geológica, induzindo em estudos a associação de sua

natureza a outras estruturas de montes submarinos da mesma zona de

fraturamento de Fernando de Noronha, onde o arquipélago homônimo é a única

forma da cadeia em que as características do seu embasamento cristalino são

conhecidas.

O levantamento geológico completo do arquipélago de Fernando de

Noronha, foi promovido por Almeida (1955) que mencionou três formações: A

Formação Remédios, composta por rochas piroclásticas crivadas por inúmeros

diques e corpos intrusivos de naturezas variadas; A Formação São José,

constituída por nefelina basalto; E a Formação Quixaba, constituída de rochas

intemperizadas da Formação Remédios recobertas por lavas ankaratríticas. As

rochas vulcânicas de Fernando de Noronha foram datadas entre 1,7 milhões de

anos até cerca de 12,3 m.a., o que leva a acreditar que o guyot que alicerça o Atol

das Rocas seja ainda mais antigo devido ao seu posicionamento mais a Oeste da

dorsal meso-oceânica em relação ao arquipélago supracitado. Com o passar do

tempo, a porção Oeste deste embasamento cristalino foi sendo colonizado por

recifes de corais juntamente com toda a fauna e flora relacionada aos ambientes

recifais, crustáceos e moluscos cujas carapaças somadas a deposição de

sedimentos provenientes da decomposição de outros indivíduos, resultam na

formação de um anel de forma elíptica (Soares-Gomes et al., 2001, & Bosence,

2001) elevando-se ao nível do mar e formando uma laguna rasa e ilhas arenosas

a sotavento.

A formação da estrutura carbonática do Atol das Rocas tem início no

período Quaternário em sua época mais recente, no holoceno, que tem o início

demarcado no fim da última era glacial. A taxa média do crescimento de Rocas

ficou estimada em 2,8mm/ano (KIKUCHI, 1994).

1.2 GEOMORFOLOGIA

A estrutura carbonática que constitui o Atol das Rocas ergue-se de 15m da

estrutura cristalina próximos aos recifes e a 30m em relação às bordas do guyot.

A distância do ambiente recifal até as extremidades do monte é de 1km para a

11

direção Oeste, 5km para Noroeste e aproximadamente 12km para a direção

Leste.

Para identificação dos aspectos geomorfológicos, incursões foram feitas

em toda a área que fica emersa durante as marés mais baixas (figuras 5 e 6). Ao

longo da digressão foi possível observar que na geomorfologia do Atol das Rocas

podem ser identificados 3 principais compartimentos: o platô recifal, laguna e a

frente recifal. Em seu perímetro, a linha que margeia a linha externa do platô recifal

é a mesma da margem recifal. No platô ocorrem as piscinas, ilhas arenosas e

canais.

Figura 5 - Incursão na frente recifal do Atol das Rocas

Fonte: Acervo do autor (2018)

12

Figura 6 - Platô recifal

Fonte: Acervo do autor (2018)

A Frente Recifal ou ReefFront a porção da frente dos recifes, que estão sob

intensa influência da ação das ondas, dinâmicas das marés e corrente marítima.

Esta formação é mais comum e extensa na porção Oeste do Atol das Rocas,

estendendo-se até uma distância de aproximadamente 600m a partir da borda

externa do atol, e apresenta um padrão similar aos de “spur-and-grove”,

observados também em recifes Indo-Pacíficos e Caribenhos (GUILCHER, 1988).

Nos limites N-W e N-NE também é possível observar formas semelhantes

compostas por uma sequência de colunas que ficam gradativamente menores a

medida que se distanciam da borda do recife. Exposto durante a maré baixa e

abrigando ilhas arenosas, canais e piscinas, o Platô Recifal é como se denomina

a área mais aplainada da porção interna e superior do recife, anexa à margem do

recife compreendendo o anel recifal e o depósito arenoso que se espraia por

praticamente toda sua extensão.

1.3 ILHAS ARENOSAS

Duas ilhas arenosas compõem o Atol das Rocas. Há ainda o que

funcionários do ICMBio relatam ser uma ilha em formação, ficando parcialmente

exposta nas mais baixas marés de quadratura e a denominam de ilha Zulu, por

ser composta por sedimentos de cor escura e acinzentada. A maior delas é a ilha

do Farol (Figura 7), com aproximadamente 2 km de comprimento e 600m de

13

largura máxima, possuindo uma forma que se assemelha a de um triângulo

escaleno, onde seu menor vértice encontra-se a Leste da ilha e seu menor ângulo

a Oeste, e recebeu este nome por ter o farol no seu domínio, e porque nesta

também está situada a base do ICMBio, de apoio aos pesquisadores.

Figura 7 - Ilha do Farol

Foto: Acervo do autor (2018)

Já a ilha do Cemitério (figura 8) tem formato elipsoidal com

aproximadamente 600m de comprimento e 150m de largura, apresentando um

afloramento de calcarenito e um menor grau de antropização que a ilha do Farol,

uma vez que ali não existem edificações e a visita de pesquisadores é ainda mais

restrita. Essas duas ilhas localizam-se na região a barlavento do Atol das Rocas

e são um verdadeiro santuário das aves marinhas, servindo para o descanso de

aves migratórias, para nidificação e reprodução de aves que ocorrem na região.

14

Figura 8 - Ilha do Cemitério

Fonte: Acervo do autor (2018)

1.4 CLIMA

A variabilidade climática na região Nordeste do Brasil é causada

principalmente pelo ENOS (El Niño Oscilação Sul), com fases quentes e secas e

a temperatura do Oceano Pacífico influenciando na célula de Walker, que tem o

movimento ascendente ocorrendo no Peru e advecta longitudinalmente, e a

massa de ar com direção de Oeste para Leste descende sobre a região Nordeste

do Brasil, produzindo assim uma zona de alta pressão atmosférica que atua no

impedimento de formação de nuvens, fazendo com que uma elevada quantidade

de radiação incidam sobre a superfície oceânica, aumentando o albedo, de forma

a gerar também uma inversão térmica. As nuvens cumulus de bom tempo, são

indicadores desse fenômeno, formadas pelo encontro entre a massa de ar quente

ascendente e a massa de ar fria descendente, impedindo a porção de ar mais

quente ascender.

De acordo com Amorim (2015, apud Ferreira e Mello, 2005), os Vórtices

Ciclones de Alto Nível formam-se no Oceano Atlântico, atuando sobre o Nordeste

do Brasil entre os meses de janeiro e fevereiro, inibindo a formação de nuvens em

seu centro e ocasionando precipitação na periferia. Os complexos convectivos de

15

mesoescala e as Linhas de Instabilidade são de fundamental importância para as

precipitações, resultante no transporte de sedimentos.

Partindo da observação de dados do projeto ‘PIRATA’ (“Pilot Research

Moored Array in Tropical Atlantic”),e saindo da escala regional para uma mais

aproximada da local, o Oceano Atlântico, em sua porção Ocidental, é

caracterizado por grandes ciclos sazonais em torno dos quais ocorrem variações

climáticas significativas, e com tempo de recorrência de 10 anos. Durante o verão,

os ventos alísios no Atlântico Equatorial são mais fracos e a temperatura

superficial da água do mar mais elevada. Durante o inverno, os ventos alísios são

fortes e a temperatura superficial da água do mar é mais baixa. Enquanto que os

ventos de Sudeste(Quadro 1) são predominantes na maioria do ano (abril a

dezembro), com uma velocidade média de 7m/s. Porém, os ventos de Leste são

mais frequentes de janeiro a março, e são normalmente mais fracos (Gherardi,

1996 apud Netto, 1999).

Quadro 1 – Direção dos ventos, em graus.

Abreviatura Direção do vento Graus

N NNE NE

ENE E

ESSE SE

SSE S

SSW SW

WSW W

WNW NW

NNW

Norte Norte-Nordeste

Nordeste Leste-Nordeste Leste (ou Este) Leste-sudeste

Sudeste Sul-sudeste

Sul Sul-sudoeste

Sudoeste Oeste-sudoeste

Oeste Oeste-noroeste

Noroeste Norte-noroeste

0° 22,5° 45°

67,5° 90°

112,5° 135°

157,5° 180°

202,5° 225°

247,5° 270°

292,5° 315°

337,5° Fonte: INMET (2017)

Existem dois modos de variabilidade superpostos ao ciclo sazonal de

variabilidade oceano-atmosfera no oceano Atlântico tropical que geram

consequências significativas sobre o clima regional dos continentes Americano e

Africano. O primeiro desses modos de variabilidade é semelhante ao El Niño

16

Oscilação Sul (ENOS) que ocorre no Oceano Pacífico, manifestando-se

essencialmente na proximidade da linha do equador (Zebiak, 1993; Chang et al.,

1997),variando em escalas sazonais e interanuais. Ao longo de sua fase quente,

os ventos alísios do Oeste Equatorial Atlântico perdem força, o que desencadeia

uma elevação da Temperatura de Superfície do Mar (TSM). Durante a fase fria,

ocorre uma inversão de tal forma que a medida que os ventos alísios se

intensificam, a temperatura da superfície diminui. A variabilidade desses eventos

ocorre em pequenos períodos, compreendidos por semanas ou meses,

provocando forte impacto climático na região (Wagner e da Silva, 1994; Crawford

et al., 1990).

O segundo modo é caracterizado por um gradiente de temperatura da

superfície marinha entre as regiões localizadas ao Norte e ao Sul da linha do

equador, e é denominado como Dipolo do Atlântico (Moura e Shukla, 1981;

Servain, 1991). Este envolve variações de fases opostas na temperatura da

superfície marinha em cada hemisfério, entre 5°N-28°N e 5°N-20°S, em escalas

sazonais, interanuais e decenais.

1.5 HIDRODINÂMICA

1.5.1 CORRENTES OCEÂNICAS

A circulação superficial no Oceano Atlântico Sul (OAS) engloba um Giro

Subtropical (GS) anticiclônico de larga escala, formado pela Corrente Sul

Equatorial (CSE), Corrente do Brasil (CB), Corrente Sul Atlântica (CSA) e Corrente

de Benguela (CBg) (Stramma & England, 1999, Reid et. al., 1977).

A Corrente Sul Equatorial(CSE) é caracterizada por apresentar elevada

temperatura (25°C) e salinidade com ocorrência próxima à linha do equador, e

possui três principais núcleos: o Ramo Sul (CSE-S), o Ramo central (CSE-C) e o

Ramo Norte (CSE-N). O Atol das Rocas ergue-se no sotamar de um monte

submarino que sofre influência direta do Ramo Central da corrente marítima Sul

equatorial (CSE-C), que possui sentido Leste-Oeste.

17

1.5.2 ONDAS

A partir do que foi levantado por Silva (2004), ondas gravitacionais ou

oceânicas são formadas a partir da ação constante dos ventos, pois para

desenvolver-se, necessitam de velocidade e duração do vento, além de um

espaço mínimo ao longo da superfície aquosa para se propagar.

Apesar de serem observadas na superfície, as ondas sofrem alterações em

seu curso como a refração ocasionada quando em contato com o fundo marinho

sofre transformação em seu movimento orbital circular. Ocorre difração quando a

onda ao longo de sua propagação encontra alguma barreira, podendo ser natural

ou artificial, que perturbe seu comportamento, como por exemplo, uma saliência

(HOEFEL, 1998; SOUZA, 2005; SUGUIO, 2003); ou ainda o fenômeno que é

conhecido por empinamento, com sua gênese na refração e que provoca um

aumento substancial de energia da onda, resultando em um maior

desenvolvimento vertical (HOEFEL, 1998).

Existem quatro (04) principais tipos de arrebentação, são elas, as Frontais

(collapsing), Mergulhantes (plungingbreaker), Ascendentes (surgingbreaker) e as

Progressivas ou Deslizantes (spillingbreaker) (SILVA, 2004; GALVIN, 1968 apud

HOEFEL, 1998; TOLDO JR. et al. 1993 apud SOUZA, 2005).

As arrebentações Progressivas ou Deslizantes (spillingbreaker),são

comuns em praias que apresentam baixa declive, caracterizando-se pelo seu

comportamento de onda que eleva-se e não se quebra, permanecendo cheias e

deslizando ou espraiando sua energia por uma larga faixa.

Arrebentações do tipo Mergulhantes (plungingbreaker), normalmente

ocorrem em praias que possuem sua declividade variando de moderada a alta,

onde a “onda empina-se abruptamente ao aproximar-se da costa e quebra

violentamente em forma de tubo, dissipando sua energia sobre uma pequena

porção do perfil, através de um vórtice de alta turbulência” (HOEFEL, 1998, p. 25).

As arrebentações Ascendentes (surgingbreaker), ocorrem nas praias que

apresentam declividade muito elevada, de tal sorte que as ondas não chegam a

quebrar, ascendem na face praial e interagem com o fluxo das ondas anteriores.

18

E por último, a arrebentação Frontal (collapsing), que são ondas

consideradas intermediárias entre as de características mergulhantes e

ascendentes. Costumam ocorrer em áreas com declividades elevadas.

Para Muehe (2011), a altura de onda (Hb) se apresenta como o parâmetro

mais importante no que tange à determinação de energia da onda, possibilitando

a quantificação dos processos costeiros. Ao passo que o período de onda (T)

também é um dos condicionantes fundamentais ao monitoramento de praias, à

medida que, para Hoefel (1998), associando uma altura de onda (Hb) elevada, a

um menor período de onda (T) é possível classificar esta praia como sendo de

alta energia, propiciando a migração de grandes volumes de sedimento a serem

depositados, formando bancos de areia na zona de surfe. Quando há um período

de calmaria, redução de energia, estes bancos retornam à praia.

A salinidade máxima registrada no atol das rocas é de 36,2mg/g na

primavera de acordo com o programa REVIZEE (figuras 9 e 10), a localização do

Atol das Rocas está sinalizada em vermelho nas figuras.

Figura 9 - Distribuição da Salinidade à Superfície no Verão

Fonte: Programa REVIZEE.

19

Figura 10 - Distribuição da Salinidade à Superfície no Inverno

Fonte: Programa REVIZEE.

1.6 VEGETAÇÃO

A pequena área emersa do Atol das Rocas, é associada a um solo

constituído por grande quantidade de calcário fertilizado por guano, alta

salinidade, elevada incidência e reflexão de luz, que condiciona a existência de

uma restrita variedade de espécies vegetais. Relatos sobre a vegetação existem

desde as primeiras expedições ao Atol das Rocas(construção do farol) e estas

citam a existência de árvores frutíferas para complementar a alimentação dos

faroleiros, além de coqueiros para ajudar na sinalização do atol durante o dia.

No entanto, Duarte (1938), em seu levantamento sobre as espécies

vegetais que habitavam o atol, indica a existência de uma vegetação incipiente,

com apenas duas espécies frutíferas, sendo um único coqueiro e um mamoeiro,

além das espécies de gramíneas que ainda atualmente são predominantes. Em

uma expedição, Vallaux (1940) fez o relato que reafirma a indicação de Duarte em

20

1938, encontrando ali apenas um coqueiro e mamoeiros próximos ao farol. Porém,

Sales(1992), ressalta a existência de nove coqueiros e duas casuarinas

(Casuarina equisetifolia) plantadas por marinheiros (figura 10).

Figura 10 - Vegetação do Atol das Rocas

Fonte: Acervo do autor

As figuras A e B apresentam os coqueiros plantados no Atol das Rocas

para facilitar sua visualização por navegantes e em C, D e E exibem a vegetação

A B

C D

E

21

rasteira que servem de abrigo para as espécies que habitam as ilhas do Farol e

Cemitério.

2 MATERIAIS E MÉTODOS

Ao estudar as praias da Ilha do Farol fez-se uso dos três níveis de

tratamento para pesquisas geomorfológicas estabelecido por Ab’Sáber (1969),

sendo assim, tomando-se como base o primeiro nível de tratamento, realizou-se

a compartimentação geomorfológica da área conforme as tipologias do ambiente

praial propostas por Suguio (1980); Muehe (2009) e Souza et al., (2005),

identificando os compartimentos de relevo e descrevendo-os.

Para a realização desse trabalho foram estabelecidas 4 etapas sendo elas

levantamento bibliográfico, campo, procedimentos laboratoriais, análise de dados

e desenvolvimento dos produtos finais

A primeira etapa consistiu no trabalho de gabinete onde foram levantados

dados e bibliográficos, não só sobre o Atol das Rocas, mas os que também

contemplassem metodologias de campo e laboratoriais utilizados nessa pesquisa,

estas permanecerão presentes durante todo o desdobramento do trabalho, dando

fundamentação a cada uma das etapas seguintes, lançando mão de artigos

científicos, periódicos, livros, sítios eletrônicos, monografias, teses e dissertações.

A segunda foi a de campo, no dia 05 de julho de 2017 realizamos

embarcamos no catamarã Borandá com destino ao Atol, este teve duração de 30

dias nos quais ficamos acomodados na Base do ICMBIO no Atol das Rocas, no

decorrer do campo foram coletados dados climatológicos de velocidade máxima

e mínima dos ventos, temperatura e umidade relativa do ar e direção dos ventos,

além dos dados hidrodinâmicos compostos por altura e período de onda, e

velocidade da corrente litorânea, em 27 dias, foram realizadas 8 leituras de perfis

praiais e coletas de sedimentos nos compartimentos de relevo de antepraia,

estirâncio e pós-praia, de 2 pontos distintos.

Na terceira etapa deu-se início aos procedimentos laboratoriais de análise

granulométrica das amostras no Laboratório de Geografia Física (LabGeoFis), do

Departamento de Geografia da UFRN, a e última etapa os dados de todo o

trabalho foram agrupados e interpretados para a elaboração de produtos finais

22

para a apresentação do projeto. Nesta fase foram utilizados softwares dedicados

a geoprocessamento, elaboração de banco de dados, produção de gráficos e de

textos.

2.1 ELABORAÇÃO DE PERFIS PRAIAIS

Para o monitoramento realizado através da topografia foram utilizados, um

teodolito, mira de 4m, trena, piquetes, tripé e planilha de campo especifica para

nivelamento topográfico que está disponível no anexo. Os levantamentos

topográficos ocorreram a cada uma das fases lunares, conforme a metodologia

proposta por Chaves (2005). Consequentemente transcorreram quatro

sequências de leituras distintas para cada lugar, nos dois pontos distintos da Ilha

do Farol (figura 11), no decorrer de todo o mês de julho de 2017, precisamente

nos dias 09, 16, 23 e 30. Os perfis foram feitos nos pontos P1 (3°51'36.39"S,

33°48'59.53"O) e P2 (3°51'33.61"S, 33°48'59.53"O), durante as marés de sizígia

nas luas cheia e nova e nas marés de quadratura correspondentes as luas

crescente e minguante nos dias 09, 16, 23 e 30/07/2017, respectivamente.

Figura 11 - Pontos P1 e P2 Monitorados na ilha do Farol - Atol das Rocas

Fonte: Google Earth (2017)

23

Inicialmente foram fixados pequenos marcadores em uma sequência que

compreende aos três compartimentos de relevo de praia da pós-praia, estirâncio

e antepraia (figuras 12 e 13), lembrando que tais marcadores foram fixados em

linhas retas e a uma distância entre eles, de 2 metros.

Figura 12 - Compartimentos de praia no ponto P1

Foto: Chaves (2015)

24

Figura 13 - Compartimentos de praia no ponto P2

Fonte: Acervo do autor

Posterior à essa organização dos marcadores foi estabelecido o local para

a alocação do tripé (figura 14), colocado preferencialmente na pós-praia.

Figura 14 - Tripé com nível topográfico

Fonte: Acervo do Autor (2017)

Após a adequada fixação do tripé, fez-se necessário a instalação e

nivelamento (bolhar) do nível topográfico no mesmo, sendo somente após esses

procedimentos que os aparelhos se apresentam adequados para a fase seguinte.

Depois dos pontos destacados anteriormente é caracterizado o momento

da coleta dos dados que definirão o perfil praial da área analisada. Para essa

finalidade é utilizada uma mira graduada, sendo esta segurada por um

25

componente da equipe, segurando-a de forma retilínea e atrás de cada marcador,

apoiando de forma adequada sobre seu corpo (figura 15). Todos esses detalhes

são necessários para que a pessoa que visualiza a mira, através do nível

topográfico(figura 16), possa determinar a altura da área correspondente à cada

marcador.

Figura 15 - Mira graduada

Fonte: Acervo do Autor (2018)

Figura 16 - Leitura de nível topográfico

Fonte: Acervo do Autor (2018)

Nos pontos em que serão feitos os perfis praiais (P1 e P2), foram coletadas

24 amostras (figura 17), dividindo-se em 12 amostras para cada ponto, coletados

nos compartimentos de antepraia, estirâncio e pós praia. Todas as amostras

foram submetidas a analises granulométricas, posteriormente, no Laboratório de

26

Geografia Física (LabGeoFis) do Departamento de Geografia da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).

Figura 17 - Coleta de sedimentos na antepraia do ponto P2

Fonte: Acervo do autor (2017)

Para a coleta dos dados climatológicos (figura 18) foram utilizadas estações

meteorológicas portáteis kestrel (figura 19) posicionadas a 1 e 2m de altura nos

pontos H1(3°51'36.39"S, 33°48'59.53"O) e H2(3°51'28.91"S, 33°48'41.60"S), os

aparelhos, possibilitaram aferir a velocidade máxima e média dos ventos em

metros por segundo, temperatura do Ar em graus Celsius, porcentagem de

umidade relativa do ar e a direção dos ventos, sendo essa última variável

determinada através do manuseio de uma bússola, determinando a direção dos

ventos em escala local e consequentemente seu ângulo em graus.

27

Figura 18 - Coleta de dados climatológicos no ponto H1

Fonte: Acervo do autor (2018)

Figura 19 - Estação Portatil

Fonte: Acervo do Autor (2018)

Em relação à forma de determinação da direção do vento foi aplicada a sua

definição em graus através de cálculos baseados na rosa dos ventos. De tal sorte

que se, a direção do vento for de SE para NW, sua direção em graus será

28

representada por 140º Az (SE para 3200 Az. NW). A frequência de ventos variou

entre 2,1 e 11,1 m/s com maiores concentrações entre 5,7 e 11,1m/s (figura 20),

representando 69,6% da frequência das leituras feiras durante as coletas de

dados climatológicos, agrupados e processados no sofware WRPLOT View.

Figura 20 - Gráfico de distribuição de frequência de Ventos

Fonte: Acervo do autor (2017)

Esta imagem apresenta a direção e intensidade dos ventos, e foi elaborada

a partir de dados coletados durante a expedição, agrupados e processados no

LABGEOFIS, onde foi possível constatar que a maior incidência dos ventos nesse

período eram da direção SE na posição de 132,25°, mas também foram

identificadas ocorrências no espectro que abrange as direções E e ESE como é

possível observar na Figura 21, elaborada a partir dos dados coletados em campo

onde os campo em amarelo representa os ventos de maior intensidade, o

vermelho com menor intensidade, o azul de com intensidade média e até chegar

ao verde que representa ventos mais brandos entre os observados.

29

Figura 21 - Mapa de direção e intensidade de Ventos

Fonte: Acervo do autor (2017)

2.2 PROCEDIMENTOS LABORATÓRIAIS

Buscando atender ao segundo nível de tratamento proposto por Ab'Saber

(Estrutura superficial da paisagem) para pesquisas geomorfológicas estabelecido

por Ab’Saber (1969), a análise granulométrica foi realizada embasada nas

aferições de Suguio (1973), do material coletado em campo foi realizada no

LABGEOFIS, cada amostra seguiu uma sequência de procedimentos sintetizados

em um fluxograma (figura 22).

30

Figura 22 - Fluxograma de procedimentos laboratoriais

Fonte: Acervo do autor (2017)

Chegando ao LABGEOFIS cada uma das porções foi lavada

sistematicamente para remoção dos sais e levadas para secar em uma mesa

térmica a uma temperatura constante de 100°C, até que se apresentassem

completamente secas. Já secas foram quarteadas uma a uma na intenção de

homogeneizar a amostra, garantindo que cada fração represente a totalidade da

amostra, em seguida foram separadas em porções de 100 e 10g de cada amostra

que seguiram caminhos distintos, as de 100g foram destinadas a análise por

peneiramento a seco (SUGUIO, 1973) (tabela 1).

Dimensão dos grãos em milímetros e seu correspondente em Phi

D (mm) Φ (Phi)

4.000 -2.0

2.000 -1.0

1.400 -0.5

1.000 0.0

0.710 0.5

0.500 1.0

0.350 1.5

0.250 2.0

0.177 2.5

31

As amostras foram lavadas e processadas em um conjunto de peneiras,

passando por malhas com abertura de 4mm (-2 Phi) a 0,063mm (4 Phi), durante

15min no Rot-up (Agitador de peneiras) (figura 23), adotando a metodologia que

fora proposto por Muehe (2011).

Figura 23 - Processos laboratoriais. A (balança de precisão); B (rot-up e conjunto de peneiras); C (mufla).

Fonte: Acervo do Autor (2017)

A porção de 10g seguiu para a Mufla e foi aquecida até a temperatura de

500°C durante 1h, para que ocorra a eliminação da matéria orgânica, ao sair da

mufla essa porção é novamente pesada e seguiu para a adição do ácido clorídrico

10% (HCL10%), que atuou na diluição dos carbonatos presentes na amostra.

0.125 3.0

0.088 3.5

0.063 4.0 Tabela 1: Dimensão dos grãos em milímetros (mm) e seu correspondente em Phi (Φ). Fonte: Suguio (1973).

A B

C

32

2.3 MONITORAMENTO DA HIDRODINÂMICA COSTEIRA

O monitoramento hidrodinâmico por sua vez foi realizado em dois pontos

distintos com coletas diárias, realizadas religiosamente nas marés vazantes logo

após o pico da maré alta, agrupando dados referentes à altura de onda, período

de onda e velocidade da corrente costeira seguindo o rito proposto por Muehe

(1994).

A coleta de dados hidrodinâmicos foi executada através dos dados de

altura e período de onda e velocidade da corrente oceânica, em cada Ponto. Estes

dados foram coletados diariamente nas marés vazantes salvo em dias que esta

compreenda horários em que haja baixa luminosidade seja nos crepúsculos ou

fortes chuvas, evitando assim contrariar as normas do atol que versa sobre a

entrada na água em momentos de claridade reduzida reduzindo a possibilidade

de acidentes. Nesses casos a coleta é transferida para a maré enchente, em caso

de persistência de mau tempo a coleta é cancelada. Para isso, foram coletadas

as informações, na Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha do Brasil

(DHN), referente sobre às marés e de acordo ao fuso de Fernando de Noronha.

Para a obtenção desses dados foram utilizados, uma régua graduada de

1m, trena de 50m, quatro balizas, um coco como flutuador e planilhas de campo

que estão disponíveis no anexo a régua foi utilizada para a medição da altura de

onda e como pondo de referência onde as ondas passavam para determinar sua

frequência, dividindo o total de ondas que passaram naquele ponto em pelo tempo

pré-estabelecido neste caso 1min (figura 24).

33

Figura 24 - Coleta de dados Hidrodinâmicos

Fonte: Acervo do Autor (2018)

Conforme a metodologia aplicada por Silveira (2002); Tabosa(2002); Lima (2004);

e Nunes (2005), esta metodologia consiste na fixação de quatro balizas na areia,

sendo duas na parte frontal (tomando como referência o mar) com espaçamento

de 10 metros entre elas e na lateral com distância de 1 m. as balizas foram

utilizadas para demarcar uma distância de 10m a ser percorrida na passagem do

flutuador (figuras 25 e 26), partindo da equação de velocidade média do

Movimento Retilíneo Uniforme – MRU que deriva de primeira lei de Newton,

conhecida como lei da inércia, com a distância e o tempo conhecidos foi possível

chegar a velocidade da corrente a partir da divisão dessas grandezas, como

numerador e denominador respectivamente, conforme sugerido pela formula:

34

Onde “vm” representa a velocidade média do flutuador, “∆s” a variação do espaço

a ser percorrido e finalmente “∆t” a variação do tempo de todo o percurso de 10m

ou ainda ΔV= 10/x +y + z/3, sendo ΔV, a Velocidade média da corrente; ΔT, o

tempo levado de deslocamento, dividindo-se em ‘x’, ‘y’ e ‘z’, pelo fato do objeto

ser lançado três vezes onde o número 3 representa a quantidade de passagens

do flutuador.

Figura 25 - Coleta de dados Hidrodinâmicos no ponto H2

Fonte: Acervo do Autor (2018)

35

Figura 26 - Coleta de Dados Hidrodinâmicos no ponto H1

Fonte: Acervo do Autor (2018)

3 MORFODINÂMICA DA ILHA DO FAROL

A morfodinâmica costeira é “um método de estudo o qual integra

observações morfológicas e dinâmicas numa descrição mais completa e coerente

da praia e zona de arrebentação”. (CALLIARI et. al, 2003, p. 63) considerando

isto, esse capitulo é resumido em uma busca pela compreensão da interpolação

dos dados dos perfis topográficos, hidrodinâmicos e sedimentológicos obtidos a

partir da coleta em campo e processamento no LabGeoFis.

36

3.1.1 HIDRODINÂMICA DOS PONTOS H1 E H2

Retomando a discussão apresentada na caracterização sobre a

hidrodinâmica, a busca pelos dados hidrodinâmicos vem da necessidade de

determinar o potencial de transporte de sedimentos a partir deste agente através

das correntes costeiras presentes naquele ambiente.

A partir disso, as ondas predominantes mais comuns no Atol das Rocas,

principalmente nos pontos de coleta seguindo a classificação de Galvin

(1968)apud Hoefel (1998) foram as do tipo mergulhante (plunging), os dados de

altura de ondas será expressos em forma de gráfico, em uma condição de

distribuição de temperatura variando entre 26°C (inverno) a 30°C (verão), na

superfície.

Na sequência, serão descritos e analisados a seguir os parâmetros

hidrodinâmicos coletados em campo: altura de onda (Ho), período de onda (T) e

velocidade da corrente litorânea.

3.1.2 ALTURA DE ONDA

Os dados de altura de onda foram agrupados em um gráfico que com o

intuito de facilitar a observação do comportamento das ondas nos dois pontos de

leitura no decorrer do período de campo (Figura 27).

Vale salientar que para não contrariar as normas da Unidade de

Conservação que visam reduzir a exposição a riscos, nos dias 12, 14 e 15, devido

a fortes chuvas, baixa luminosidade e comportamento mais ativo dos tubarões as

coletas hidrodinâmicas não foram realizadas.

Ao analisar o resultado dos dados agrupados no gráfico é flagrante a uma

redução gradual na altura de onda sobretudo no ponto H2 que apresenta ondas

significativamente maiores em relação ao ponto H1, localizado próximo a Baia da

Lama. As médias feitas a partir dos dados coletados reafirmam a condição

visualmente apresentada no gráfico, o ponto H1 tem média de 13,83cm enquanto

o ponto H2 apresenta uma média de 22,70cm durante o período de

monitoramento.

37

Figura 27 - Gráfico de altura de onda

Fonte: Acervo do Autor (2017)

Além dos valores mais elevados no ponto H2 também é possível observar

no decorrer dos dias a redução da altura de onda que tem o maior registro no dia

09, exato dia da lua cheia do mês e julho/2017, com ondas chegando a

atingir38,1cm de altura.

3.1.3 Marés

“As marés são movimentos regulares de elevação e abaixamento do nível

do mar, produzido pela atração gravitacional do Sol e da Lua sobre os oceanos”

(TOMMASI, p.51, 2008), já para Chistopherson, as “marés são oscilações diárias

complexas do nível do mar, com variação mundial indo de praticamente

imperceptível até diversos metros” (CHISTOPHERSON, p.502, 2012).

De acordo com Souza (2005), durante o mês e em todos os meses a

variabilidade no posicionamento entre o sol e da lua, produz duas classes de

marés, são elas as de sizígia que acontecem durante as fases lunares, cheia e

nova, e as marés de quadratura ocorrendo nas fases minguante e crescente. As

marés de sizígia são 20% mais altas que as marés de quadratura.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Dias(julho/2017)

Ponto H1

Ponto H2

Altura de Onda (cm)

Alt

ura

(cm

)

38

As oscilações também produzem amplitude de marés com

comportamentos distintos de acordo com sua latitude as praias podem pertencer

a diferentes regimes de marés, podendo ser micromarés com amplitudes

inferiores a 2m, as mesomarés com amplitudes variando entre 2 e 4m, e

finalmente as macromarés com amplitudes superiores a 4m (MUEHE, 2011;

SOUZA, 2005), dito isso, é possível perceber queo Atol das Rocas está submetido

ao regime das mesomarés.

A corrente responsável pelo transporte de sedimentos recebe a

denominação de deriva litorânea ou longitudinal (longshore currents) e assume

grande importância devido ao transporte sedimentar (HOEFEL, 1998; SOUZA,

2005).

Souza (2005) afirma que a deriva litorânea resulta de duas componentes

vetoriais, a deriva costeira que age na zona de surfe paralelamente a praia, e a

deriva praial que se dá no estirâncio em zigue-zague.

A orientação da deriva litorânea varia em cada setor da costa brasileira,

assim como as demais costas do mundo, possui um determinado sentido, no Atol

das Rocas é SE-NW, no entanto na linha de costa da Ilha do Farol o sentido é W-

E no ponto H2 e E-W no ponto H1. Considerando isso Souza (2005) atenta para

a existência de células de circulação que consistem em três diferentes zonas

sendo elas, a zona de deposição, de transporte e de erosão.

A zona de erosão é o ambiente onde existe maior energia do agente de

transporte, a zona de transporte é o ambiente por onde o sedimento é conduzido

ao longo da costa já a zona de deposição é onde agente gradualmente perde força

e passa a depositar os sedimentos. Na Ilha do Farol não foi possível identificar a

existência de correntes de retorno, as correntes litorâneas contornam a ilha sem

grandes alterações em suas direções.

3.1.4 VELOCIDADE DA CORRENTE LITORÂNEA

Ao longo do período de monitoramento, a velocidade da corrente variou

entre 0,14m/s e 0,79 m/s (Figura 28) no ponto H2, enquanto que no ponto H1

houve uma maior regularidade, variando entre 0,46m/s e 0,88m/s, além disso

39

apresentou também valores mais significativos em 17 dos 23 registros realizados

durante o período onde foram feitos os levantamentos em campo.

O referido gráfico apresenta uma interrupção devido a impossibilidade de coleta

de dados no dia 12/07, para atender as normas da unidade de conservação.

40

Figura 28 - Gráfico de Velocidade Média da Corrente

Fonte: Acervo do Autor (2017)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

10

8/0

7/2

01

7

09

/07

/20

17

10

/07

/20

17

11

/07

/20

17

12

/07

/20

17

13

/07

/20

17

14

/07

/20

17

15

/07

/20

17

16

/07

/20

17

17

/07

/20

17

18

/07

/20

17

19

/07

/20

17

20

/07

/20

17

21

/07

/20

17

22

/07

/20

17

23

/07

/20

17

24

/07

/20

17

25

/07

/20

17

26

/07

/20

17

27

/07

/20

17

28

/07

/20

17

29

/07

/20

17

30

/07

/20

17

31

/07

/20

17

Ve

loci

dad

e (

m/s

)

Velocidade Média da Corrente

Velocidade Média Da Corrente H1

Velocidade Média Da Corrente H2

41

3.1.5 PERFIS TOPOGRÁFICOS PRAIAIS

Partindo da observação dos perfis produzidos a partir do agrupamento e

processamento dos dados obtidos em campo, é possível perceber que o ponto P1

(figura 29) apresenta uma dinâmica mais intensa em relação ao P2 (figura 31)

devido a intensa atividade hidrodinâmica da corrente costeira associada a

variação das marés fato constatado a partir na observação da corrente no lugar

quanto pela obtenção de dados referentes a velocidade da corrente no ponto H1.

Os perfis praiais realizados durante o campo partem sempre do mesmo

ponto pré estabelecido no nas primeiras expedições realizadas no projeto de

pesquisa. No entanto, uma das características singulares de qualquer perfil praial

realizado no Atol das Rocas é a pequena variação observada na última leitura,

isso ocorre devido a característica singular deste ambiente, em virtude da Ilha do

Farol estar alicerçada sobre o platô recifal, todos os perfis realizados tem sua

conclusão sobre a superfície plana da estrutura carbonática.

A maior alteração no perfil praial observado se deu entre a lua cheia e a lua

minguante, nos dias 9 e 16/07 respectivamente, onde torna possível a grande

dinamicidade deste ambiente, neste período de 7 dias houve um rebaixamento

topográfico chegando a registrar em seu ponto mais expressivo uma redução de

1,10m em relação ao perfil realizado anteriormente (figura 30).

Com a leitura seguinte, durante a lua nova no dia 23/07 houve uma

suavização no mesmo ponto com uma aporte de sedimentos de 0,25m tendência

que se estendeu também no estirâncio.

Ao comparar o primeiro perfil realizado dia 09/07 durante o período da lua

cheia e último executado no dia 30/07 durante o intervalo que compreende a lua

crescente é possível observar uma suavização de 0,80m na berma de tal forma

que acrescentando um "eixo Z" no gráfico considerando esta seção com uma

largura de 1m é possível perceber que houve uma mobilização de 2,17m³ de

sedimentos que não voltaram a ser depositados na berma durante as demais

leituras.

42

Figura 29 - Gráfico de perfís praiais do ponto P1 agrupados

Fonte: Acervo do Autor(2017)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2 4 6 6,36 7,2 9,2 11,2 13,2 15,2 16,38 21,38

Co

tas (

mm

)

P1- total

09/07/2017 16/07/2017 23/07/2017 30/07/2017

43

Figura 30 - Ponto P1 no dia 16/07/2017

Fonte: Acervo do Autor (2017)

O ponto P2 apresenta um comportamento mais estável demonstrando

pouca variação durante o período compreendido entre as quatro leituras

realizadas, consequentemente entre as quatro luas observadas no mês de julho

de 2017 (Figura 31).

44

Figura 31 - Gráfico de perfís praiais do ponto P2 agrupados

Fonte: Acervo do Autor (2017)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 23 28

Co

tas(m

m)

P2 - Total

09/07/2017 16/07/2017 23/07/2017 30/07/2017

45

Entre os dias 09/07 e 23/07, houve um pequeno rebaixamento quase

imperceptível no gráfico, mas que representou 0,19m, no entanto neste ponto o

período de maior dinâmica de modelagem morfológica do perfil praial foi

compreendido pelos últimos 7 dias de monitoramento onde a leitura foi feita na

fase correspondente a lua crescente na baixamar do dia 30/07/2017, neste a praia

apresenta seus compartimentos bem definidos possibilitando a fácil identificação

da berma entre 2 e 8m e o estirâncio dos 8 aos 23m. A leitura realizada no dia

23/07 foi a que identificou a menor quantidade de sedimentos (Figura 32) o que

indica que houve sedimentação em todos os compartimentos praiais as entre os

dias 23 e 30 deste mês.

Figura 32 - Ponto P2 no dia 23/07/2017

Fonte: Acervo do Autor (2017)

46

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ao término desse trabalho foi possível chegar a algumas considerações

relacionadas ao Atol das Rocas e a Ilha do Farol que facilitam a compreensão da

morfodinâmica deste ambiente.

Assim pode-se afirmar que a descrição e compartimentação

geomorfológica da área dão suporte ao entendimento das feições

geomorfologicas relacionadas aos processos costeiros atuantes no local.

O monitoramento praial através dos perfis topográficos deram suporte a

compreensão da dinâmica de aporte e remoção de sedimentos nos pontos

monitorados possibilitando atribuir ao P1 a maior dinâmica quando comparada ao

ponto P2 durante o monitoramento em 2017, apresentando sucessivos processos

de erosão e deposição sob condições de velocidade de corrente elevada. Relação

facilmente observada quando comparado o gráfico de velocidade da corrente aos

dos perfis praiais, quando a velocidade da corrente apresentou maior energia foi

também observado uma maior intensidade no processo erosivo no perfil realizado

em P1 apresentando uma relação diretamente proporcional entre estas. Já

quando a velocidade da corrente apresentou um comportamento com menor

intensidade houve o processo de sedimentação observado durante as duas

últimas semanas de monitoramento.

O ponto P1 apresentou um comportamento com intensos movimentos de

erosão e deposição que se deram de forma mais expressivas que o observado

nos perfis realizados no ponto P2. Apesar do contraste imediatamente observado

entre os levantamentos nos dois pontos, com uma leitura mais detalhada foi

possível observar um comportamento de sedimentação e erosão semelhante,

mas com intensidades significativamente diferentes.

Diante do apresentado, considera-se que estudos nesse sentido são de

grande valia para dar suporte ao planejamento e manejo da unidade de

conservação ao passo que se dispõe a compreender a dinâmica das praias do

Atol das Rocas, munindo seus gestores e pesquisadores com estudos e dados.

Assim espera-se que o este trabalho auxilie nas tomadas de decisões e em

uma melhor compreensão deste ambiente, além de instigar mais pesquisadores

na busca de um conhecimento mais amplo e detalhado sobre os processos que

47

envolvem a morfodinâmica do Atol das Rocas, abrangendo mais eventos

atmosféricos, climáticos e oceanográficos.

4.1 SUGESTÕES DE PESQUISA

Com o intuito de obter maior conhecimento dando continuidade às

pesquisas voltadas a morfodinâmica da Ilha do Farol, é de grande valor a

retomada do monitoramento dos perfís praiais não só nos pontos observados

mas em mais pontos ao longo da costa de ilha do farol durante um ciclo mínimo

de 12 meses, e em seguida classificar as praias quanto ao estágio morfodinâmico

de acordo com a Escola Australiana de Geomorfologia (SHORT, 1979; WRIGHT

et al, 1979 apud MUEHE, 2009), também atendendo a metodologia de realização

de perfis durante cada fase lunar proposta por Chaves (2005).

Além do monitoramento continuo por 12 meses, outra proposta de trabalho

direcionada ao atol das rocas é a análise paleogeográfica da Ilha do Farol, através

de amostragem de testemunhos ao longo da costa relacionada a uma minuciosa

descrição estratigráfica, permitindo monitorar o histórico de evolução a fim de

compreender os processos pretéritos que deram a ilha a forma que apresenta hoje

e possibilitar a elaboração de projeções para os próximos anos.

48

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53

ANEXOS

54

PLANILHA DE NIVELAMENTO TOPOGRÁFICO - LABGEOFIS - UFRN

DATA:___________________ HORÁRIO: __________________ MARÉ: ____________

LOCAL: __________________ EQUIPE TÉCNICA: ______________________________

ESTAÇÃO P.V. LEITURA P.R. COTA (mm) DISTÂNCIA(m) OBS.

55

PLANILHA DE NIVELAMENTO PÓS-CAMPO - LABGEOFIS-UFRN

PLANILHA DE DADOS HIDRODINÂMICOS - LABGEOFIS-UFRN

DATA: ___________________ HORA INÍCIO: ___________ HORA FIM: ________

PROJETO: ________________ LOCAL DE OBSERVAÇÃO:_____________________

OBSERVAÇÕES DE ONDA (fazer 10 observações consecutivas)

ALTURA H (m)

PERÍODO T (s)

VELOCIDADE DA CORRENTE LITORÂNEA (V=∆S/T)

T1: T2: T3:

OBSERVAÇÕES GERAIS:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________

56

DADOS METEOROLÓGICOS

Perfil 01 Perfil 02

1 M

2 m

1 m

2 m

Velocidade Máxima dos Ventos (m/s)

Velocidade Média dos Ventos (m/s)

Temperatura do Ar (°C)

Umidade Relativa do Ar (%)

Direção dos Ventos

Data e hora