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Variação na Base das Dunas Frontais no Balneário Barra do Chuí – RS no

intervalo entre 2005-2016

Guilherme da Silva Rodrigues (a)

, Karine Bastos Leal (b)

, Ulisses Rocha de

Oliveira (c)

(a) Programa de Pós-Graduação em Geografia, Universidade Federal do Rio Grande (FURG),

guilherme.gsr8@gmail.com.

(b) Programa de Pós-Graduação em Geografia, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC),

karinebleal@gmail.com.

(c) Instituto de Ciências Humanas e da Informação, Universidade Federal do Rio Grande (ICHI

– FURG), ulisseslicke@yahoo.com.br.

Eixo: Zonas costeiras: processos, vulnerabilidades e gestão

Resumo

Este trabalho teve como objetivo analisar a variação da base das dunas frontais do

balneário Barra do Chuí, localizado no extremo sul do Rio Grande do Sul, entre 2005 e 2016. Para

isto foram utilizadas imagens orbitais, as quais foram georreferenciadas e vetorizadas, gerando

valores numéricos de variação. O Balneário da Barra do Chuí apresentou no período analisado

uma tendência erosiva. Embora taxas de acresção tenham sido encontradas na porção central da

orla do balneário, onde houve uma recuperação de dunas frontais em relação ao período inicial,

nas demais áreas, principalmente na porção norte da orla do balneário, houve predomínio de

erosão costeira. O evento de alta energia de onda de outubro de 2016, que foi responsável por uma

erosão generalizada da costa na área de estudo, teve influência nos resultados do trabalho.

Palavras chave: Vunerabilidade Costeira; Imagens de Satélite; Erosão Costeira.

1. Introdução

As complexidades sistêmicas das zonas costeiras as tornam sistemas altamente

sensíveis e vulneráveis, pois uma pequena alteração em um de seus parâmetros pode provocar

grandes modificações em todo o sistema. Vasconcelos (2005) relata que o produto da

complexa relação de forças atuantes nos ambientes de costa manifesta-se na variedade de

sistemas ambientais litorâneos que apresentam graus de vulnerabilidade diversos, mas que em

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geral, possuem uma grande fragilidade quanto ao equilíbrio dinâmico. O Brasil possui um

Plano Nacional de Adaptação à Mudança do Clima, elaborado pelo Ministério do Meio

Ambiente, que busca promover a redução da vulnerabilidade costeira nacional relacionada às

mudanças climáticas. Neste contexto, o Programa Nacional para Conversação da Linha de

Costa (PROCOSTA), busca solucionar a problemática de falta de dados confiáveis em escala

nacional e, a partir desses dados, auxiliar na compreensão da atual situação na zona costeira

(ZC), frente às possíveis alterações futuras da costa brasileira.

O ambiente costeiro é composto por um complexo sistema de interações entre os

elementos marinhos, continentais e atmosféricos, sendo esta uma zona de confluência de

diferentes forças (MUEHE, 2003). Neste ambiente se inserem as praias arenosas oceânicas,

que segundo Short (1999) são corpos de sedimentos arenosos não coesivos e inconsolidados

sobre a zona costeira. As praias constituem um dos ambientes mais ativos, sendo

considerados como sistemas transicionais altamente dinâmicos e sensíveis, que

constantemente se ajustam às flutuações dos níveis de energia locais que sofrem

retrabalhamento por processos eólicos, biológicos e hidráulicos (HOEFEL, 1998). Já as dunas

frontais ocorrem em muitos casos logo após o limite superior da praia limite praia. Segundo

Hesp (2002), estas são cordões paralelos à costa, convexos, simétricos ou assimétricos,

situadas na retaguarda da linha de maré alta na porção superior do pós-praia, formados por

deposição eólica na presença de vegetação. Para Nordstrom (2010), as dunas frontais

fornecem barreiras naturais contra extravasamento da água do mar, inundação, estresse do

vento, transporte de sedimento e spray marinho durante tempestades, o que ajuda a manter a

integridade geral dos habitats da parte interior da praia.

O balanço sedimentar dessa zona (praia duna) determina as perdas e ganhos no volume de

sedimentos. Quando o balanço for negativo, ou seja, quando houver mais perda do que ganho de

sedimentos, a praia e as dunas apresentam estado de erosão, mas quando o balanço for positivo, a

praia e a duna apresentam acresção (SOUZA et al., 2005).

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As chamadas geotecnologias, ferramentas e aportes técnicos, são importantes no

estudo dos complexos ambientes costeiros, dado o seu caráter de mensuração e organização

espacial de diferentes elementos, visando sua caracterização e compreensão, podendo ajudar

nas ações de planejamento costeiro. Este trabalho tem como objetivo analisar a variação na

base das dunas frontais ou limite superior de praia, a fim de verificar o possível estágio de

erosão que o balneário encontra-se, no período compreendido entre 2005 e 2016 no trecho de

orla urbanizada do Balneário Barra do Chuí – RS (Figura 1), através da análise de imagens

orbitais, extraídas do software Google Earth Pro®. A área de estudo se situa no município de

Santa Vitória do Palmar, extremo sul do Estado do Rio Grande do Sul e do território

brasileiro.

Figura 1: Mapa de localização da Área de Estudo.

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A costa oceânica do Estado do Rio Grande do Sul estende-se por cerca de 620 km,

desde a foz do Rio Mampituba, divisa do Estado do Rio Grande do Sul com Santa Catarina,

até a foz do Arroio Chuí, divisa do estado com o Uruguai (TOMAZELLI, 2009). Na área de

estudo, há uma pequena barreira Holocênica, chamada Barreira IV, com tendência a

retrogradante, composta pelo sistema praial e por dunas que avançam sobre depósitos

Pleistocênicos (DILLENBURG et al., 2005; CARON, 2007). A área urbana está assentada

sobre a barreira Pleistocênica, chamada Barreira III. Sendo assim, ao observar está situação,

pode-se inferir que o Balneário da Barra do Chuí está em um trecho classificado como

mainland beach, sendo este o último estágio da barreira retrogradante, antes de a mesma ser

suprimida pelo oceano. Segundo Buchmann (2009) na área entre o balneário Hermenegildo e

a Barra do Chuí, ocorre um processo de retrogradação da costa, onde os processos de erosão

são mais eficazes que os de acresção ou sedimentação, resultando na exposição do substrato

Pleistocênico na linha de costa atual e de lamas e turfas de origem lagunar.

2. Materiais e Métodos

A primeira etapa deste processo foi à aquisição das imagens orbitais através do

software Google Earth Pro®. Foram utilizadas imagens aéreas orbitais de 18 de julho de

2005, de 07 de outubro de 2009, 14 de outubro de 2013, de 20 de fevereiro de 2015 e de 29 de

outubro de 2016. Foi utilizada a mesma base cartográfica de Leal (2016), onde se buscou

ampliá-la temporalmente, aliando isso a uma nova vetorização na base das dunas frontais do

balneário.

Após o processo de aquisição, foi feito através do software ArcGis 10.3.1® a etapa de

mosaicagem, a fim de se obter a cobertura total da área de estudo. Nesse processo, um

conjunto de cenas de uma mesma data é unido, a fim de obter uma imagem com abrangência

de toda a área a ser analisada. Após foi feito o georreferenciamento do mosaico base da área

de estudo, o que consiste em adicionar referência espacial a eles, associando um conjunto de

coordenadas espaciais a cada pixel. A projeção foi feita em Sirgas 2000, Zona 22 Sul. Foram

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coletados os pontos de controle para cada mosaico, sendo esses localizados principalmente na

área urbana do balneário e se necessário, em feições temporalmente estáveis para o intervalo

analisado. O erro para cada mosaico ficou entre 0,3 e 0,5 metros, já que os pixels das imagens

disponíveis são de cerca de 1 metro. Após a criação do mosaico como imagem-base, o mesmo

foi utilizado como referência no processo de co-registro, a fim de garantir a coincidência

espacial entre todos os dados utilizados.

Com os mosaicos co-registrados, realizou-se a vetorização do limite superior da praia

ou escarpa das dunas frontais de acordo com a classificação proposta por Boak & Turner

(2005). A medição das variações das linhas de costa pode ser feitas por diversas técnicas,

sendo que a escolha do método depende da disponibilidade de dados, da logística e das

escalas espacial e temporal que se pretende analisar (LÉLIS, 2003). Assim foi feita uma

vetorização em uma escala de 1:5000, a qual permite uma ampla e detalhada visualização das

feições.

Para o cálculo da variação do limite superior da praia, se seguiu a metodologia

proposta por Smith & Cromley (2012), conhecida como Polígono de Mudança (The Change

Polygon Method). Esta metodologia foi utilizada na costa oceânica do Rio Grande do Sul por

Albuquerque et al. (2013), Albuquerque et al (2018), Leal et al (2018) entre outros. Segundo

Leal et al (2018), o método do Polígono de Mudança tem uma boa resposta em áreas não

homogêneas, por considerar as áreas ao invés de valores pontuais para determinar as taxas de

variações das linhas de costa. Assim o modelo aplicado considera a variação de toda a área

costeira , pois este método aplica-se na subtração de rasters dos polígonos, gerando resultados

nas diferenças de áreas. Por fim, estás informações foram plotadas no software ERDAS

IMAGE® a fim de realizar a subtração dos polígonos para obtenção das variações de áreas

ocorridas.

Adicionalmente, feita a verificação das condicionantes meteorológicas no período

anterior de aquisição das imagens. A intenção de aquisição dos dados meteorológicos é de

formar uma sustentação do entendimento dos resultados de variação de linha de costa obtidos,

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visando verificar condições do tempo nos dias anteriores à aquisição das imagens orbitais

analisadas. Esses dados foram obtidos a partir do repositório online de dados do NCEP-

NCAR/NOAA dos EUA, o qual incorpora dados de observações locais INMET do Brasil.

Foram coletados dados da semana anterior a cada dia da obtenção de cada imagem analisada.

3. Resultados e Discussões

A Figura 2 demonstra as variações encontradas na posição da base das dunas frontais,

através dos polígonos de mudança, entre as datas: 18 de julho de 2005, de 07 de outubro de

2009, 14 de outubro de 2013, de 20 de fevereiro de 2015 e de 29 de outubro de 2016.

Figura 2: (a) Variação na base das dunas frontais entre 2005 e 2009, sobre a imagem de 2009;

(b) Variação na base das dunas frontais entre 2009 e 2013, sobre a imagem de 2013; (c) Variação na base das

dunas frontais entre 2013 e 2015, sobre a imagem de 2015 e (d) Variação na base das dunas frontais entre 2015 e

2016, sobre a imagem de 2016. Fonte: Autor.

Entre os anos de 2005 e 2009 (figura 2A), o limite da base das dunas frontais

apresentou variações ao longo do trecho analisado. Houve uma maior taxa de acresção do que

uma de erosão, sendo o ganho de 25127 m² e a perda de 5395 m², sendo o deslocamento

médio de 10,44 m. Os valores acrescivos ocorreram principalmente na porção central e norte

da área de estudo, provavelmente devido à deposição eólica na base das dunas frontais,

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enquanto que no sul, próximo aos molhes, predominou a erosão na base das dunas frontais. A

imagem de 2005 foi obtida no inverno, já a imagem de 2009 foi obtida no período da

primavera. Na imagem obtida em 2005, bem como nos dias anteriores, houve vento nordeste.

Dados de vento do período anterior à aquisição da imagem de 2009 mostram o predomínio de

vento nordeste e leste no período anterior de captação da cena. Justamente nesta imagem

ocorreram depósitos eólicos na base das dunas, tais fatos, no entanto, não parecem ter

influência nos resultados obtidos no limite superior da praia, sendo estes associados a

períodos anteriores.

Ao observarmos o período de 2009 e 2013 (figura 2B) a base das dunas frontais

apresentou uma maior estabilidade com relação ao período anterior de análise, apresentando

algumas áreas de erosão e acresção, mas predominando os valores erosivos. Houve acresção

de 8142 m² e erosão de 10468 m², sendo o deslocamento médio de -1,23 m. As maiores taxas

de erosão estão associadas ao sangradouro situado na área central do balneário,

provavelmente a erosão dos depósitos eólicos que aí estavam na imagem anterior, que

provavelmente se tratavam de depósitos incipientes, não uma duna frontal. Houve no entanto,

erosão ao norte da área de estudo, e recuperação da duna frontal junto aos molhes, situação

inversa ao período anterior. A imagem de 2013, também obtida na primavera, apresentando

dados de vento indicando uma predominância de sudeste e leste. No entanto, no período

anterior a captação ocorreu ventos de sudeste e sul. Tais valores provavelmente não

influenciam nos resultados obtidos.

Os resultados de variação na base das dunas frontais entre 2005 e 2009 e entre 2009 e

2013 já haviam sido analisados por Leal (2016) e Leal et al. 2018. Porém, mesmo usando a

mesma base de dados, ao serem novamente vetorizados, foram encontradas variações nos

entre os dois estudos (Tabela I). Essas variações podem ocorrer, mesmo usando a mesma base

de dados, pois apresentam vetorizações com interpretações diferentes na posição da base das

dunas. Por exemplo, quando observamos as imagens de 2009 e 2013, percebe-se grande

quantidade de sedimentos eólicos sobre a área de pós-praia. Isso dificulta a vetorização num

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local exato, gerando diferenças na interpretação e nos resultados. No entanto, em ambos os

trabalhos houve predomínio da acresção entre 2005 e 2009 e de erosão entre 2009 e 2013.

Tabela I: Variações dos valores de acresção e erosão entre as datas 2005/2009 e 2009/2013 em relação

ao trabalho de Leal et al (2018):

Leal Rodrigues Leal Rodrigues

Ano Acresção Acresção Erosão Erosão

2005/2009 19289 m² 25127 m² 7276 m² 5395 m²

2009/2013 3380 m² 8142 m² 4835 m² 10468 m²

Quando observamos o período de 2013 e 2015 (figura 2C), vemos que este período foi

o que obteve a base das dunas frontais com a maior estabilidade entre os períodos analisado.

As taxas de acresção estão situadas na área porção central do balneário, enquanto nas porções

sul e norte apresentaram erosão. Houve acresção de 7476 m² e erosão de 7733 m², com um

deslocamento médio de -0,14 m. Embora tenha havido estabilidade nos dados numéricos,

houve erosão da base das dunas em grande parte da área de estudo, sendo que os valores

acrescivos se concentraram na recuperação de uma duna frontal na porção central. Em relação

aos dados meteorológicos, na semana anterior a imagem de 2015, obtida no verão, apresentou

vento nordeste e leste no período de captação da cena. Tais valores provavelmente não

influenciam nos resultados obtidos.

No período compreendido entre 2015 e 2016 (figura 2D) ocorreu a maior taxa de

erosão na base das dunas frontais entre todos os períodos analisados. Essa erosão é observada

por pelo menos 98% da área analisada. Houve uma erosão de 28818 m² e uma acresção de

apenas 449 m², apresentando um deslocamento médio de -15,01 m. Vale ressaltar que a

imagem de outubro de 2016, ocorreu logo após o provável maior evento de alta energia dos

últimos 40 anos na costa oceânica do Rio Grande do Sul, ocasionado por um forte ciclone

extratropical, que gerou ondas de mais de 5 m próximas da costa (Oliveira et al. 2019).

Segundo estes autores, nesse evento extremo observou-se uma retração em média de 9 metros

na localidade praia das Maravilhas situada a apenas 3 Km a norte da Barra do Chuí. Os dados

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meteorológicos mostram fortes ventos do quadrante sul-sudoeste na semana anterior a

imagem captada, os quais retratam o evento extremo, que gerou erosão generalizada da área

de estudo. Destaca-se a erosão na porção norte da área de estudo, onde a urbanização é mais

próxima da praia, deixando às ocupações mais vulneráveis a ação marinha.

Assim podemos dividir em dois períodos distintos nos resultados da média da taxa de

erosão, uma vez que apresenta duas situações diferentes, uma ocorrendo entre os anos de

2005 e 2015, que apresenta um relativo equilíbrio entre erosão e acresção, e outro entre 2015

e 2016 que apresenta uma taxa média de erosão relativamente acentuada com relação aos

demais períodos, devido ao evento de alta energia em 2016.

Por fim, a figura 3 apresenta um panorama geral do período estudado, entre 18 de

julho de 2005 e 29 de outubro de 2016, onde podemos observar a variação na base das dunas

frontais junto ao balneário da Barra do Chuí em 11 anos.

Figura 4: Representação da variação na base das dunas frontais entre os anos de 2005 e 2016 para o

Balneário da Barra do Chuí sobre a imagem de 2016. Projeção: Sirgas 2000, Zona 22 Sul. Fonte: Autor.

Quando observamos o período de 2005 e 2016, vemos que neste período de 11 anos,

predominaram valores erosivos. A taxa de acresção foi de 10175 m² enquanto que a taxa de

erosão foi de 21364 m², apresentando um deslocamento médio de -5,92 m, com a linha da

base das dunas frontais se deslocando em direção a retroterra, de modo que a mesma

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apresenta variações ao longo da área de estudo. Houve uma maior taxa de acresção na porção

central do balneário e uma maior taxa de erosão nas porções sul, perto dos molhes, e norte. A

taxa de acresção encontrada pode ser relacionada a uma recuperação da porção de dunas na

área central do balneário entre anos de 2005/2009, que desde esse período vem se mantendo

relativamente estável. Nas demais áreas predominaram os valores erosivos. O evento extremo

de outubro de 2016, anterior a última imagem analisada, teve papel relevante no

comportamento erosivo. Destaca-se principalmente na porção norte do balneário, onde a

urbanização situa-se mais próximo da linha do limite superior da praia, estando esta mais

vulnerável a ação marinha.

4. Considerações Finais

O Balneário da Barra do Chuí apresentou, entre os anos de 2005 e 2016,

comportamento com tendência erosiva na base das dunas frontais. Embora taxas de acresção

tenham sido encontradas na porção central do balneário, onde houve uma recuperação do

campo de dunas junto ao maior sangradouro da área de estudo, nas demais áreas,

principalmente na porção norte do balneário, houve predomínio da erosão. O evento de alta

energia de onda de outubro de 2016 foi responsável pela erosão generalizada da costa na área

de estudo, influenciando os resultados do trabalho.

5. Agradecimentos

Agradecemos em especial a Universidade Federal do Rio Grande (FURG) e ao

Programa de Pós-Graduação em Geografia (PPGGeo-FURG) pela infraestrutura a realização

deste trabalho. A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES),

Código de Financiamento 001, pela bolsa de estudo ao primeiro autor.

6. Referências Bibliográficas

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