Zonas Costeiras
http://www.mudancasclimaticas.zonascosteiras.furg.br/
Carlos A. E. Garcia
José H. Muelbert
Margareth Copertino
Instituto de Oceanografia
Universidade Federal do Rio Grande
[email protected]
Objetivos da Subrede Zonas Costeiras
• avaliar o estado do conhecimento
• identificar deficiências
• estabelecer protocolos
• coordenar/integrar projetos que investiguem a
vulnerabilidade e os efeitos das mudanças climáticas em zonas
costeiras brasileiras
• propor ações de adaptação em conjunto com setores
organizados da sociedade.
Temas
Função / Área de Pesquisa
Pesquisadores Instituições
Estados
Coordenação e Gerência
4
FURG
RS
Nível do Mar
3
UFES; FURG; IBGE
ES, RS, RJ
Evolução costeira, erosão e
inundação
16
FURG; UFBA; UFSE; UFES; UFRJ;
UFRN; UNIVALI; USP
RS, BA, SE,
Hidrodinâmica costeira e estuarina
6
FURG; UFES; UFPR; UFRN; DNH
RS, ES, PR, RN,
RJ
Grandes Ecossistemas Marinhos
12
INPE; UFES; UFF; URPE; UFRN
SP, ES, RJ, RN
Fitoplancton marinho
4
FURG; INPE; UNESP; USP
RS, SP
Macroalgas e Faneógamas
Marinhas
5
Recifes coralinos
4
UFBA; UFRN
5
USP; UNICAMP; UFSC; Instituto Costa SP, SC
Brasilis
Manguezais
2
UFPR; Instituto Chico Mendes
PR
Ictiofauna
5
FURG; UFRRJ
RS, RJ
Lagoas costeiras e áreas alagadas
4
FURG; UFRJ
RS, RJ
Sócio-economia pesqueira
4
FURG
RS
Representação pela Mídia
2
University of East Anglia (UK); FURG RS
Ensino e Divulgação Científica
2
FURG
Costões e praias
SC, BA, PB, RS
UFSC; UFBA; UFPB; FURG
ReBentos
BA, RN
RS
Rede de Monitoramento de Habitats Bentônicos Costeiros
(ReBentos)
http://rebentos.org/
http://www.mudancasclimaticas.zonascosteiras.furg.br/
Zonas Marinhas e Costeiras
Dentre as áreas mais vulneráveis aos impactos das mudanças climáticas
globais
• Elevação da temperatura do mar
• Elevação do nível do mar
– Intrusão salina
– Inundação de terras baixas
– Erosão das margens
– Aumento da coluna d´água – redução de luz no fundo
• Modificações na descarga fluvial
• Eventos extremos (tempestades, marés meteorológicas)
•
Mudanças na química do carbono (aumento da concentração de CO2 ->
acidificação dos oceanos)
Os impactos variarão entre as regiões, de acordo com suas características
naturais e com o grau de degradação ambiental presente em cada região.
Acidificação em águas costeiras
Fonte: IPCC 2007
Organismos marinhos mais afetados pela acidificação
Distribuição e extensão de bancos de algas calcáreas no mundo
NECESSIDADE DE
MONITORAMENTO !!!
(Foster et al. 2001)
Alguns Resultados de Pesquisa
em Zonas Costeiras
Pan-American Journal of
Aquatic Sciences 5(2)
Special Issue: Climate
Changes and Brazilian
Coastal Zones
16 peer-reviewed articles
FASE I - atividades portuárias,
elaboração de cartas náuticas
e levantamentos altimétricos
Long-term mean sea level measurements along the
Brazilian coast: a preliminary assessment
ANGELO TEIXEIRA LEMOS1,2 & RENATO DAVID GHISOLFI1,3
FASE 2 - estabelecimento dos níveis
de referência local ou Datum vertical
e a criação da RMPG, estimativas
mais precisas e exatas usando
medidas contínuas de DGPS e
altimetria
1
Universidade Federal do Espírito Santo, Departamento de Oceanografia, Laboratório de Pesquisa e Simulação Sobre
a Dinâmica do Oceano, Av. Fernando Ferrari 514, Goiabeiras, Vitória, Espírito Santo, 29075-910, Fone: +55 27 4009
7787.
2
E-mail: [email protected]
3
E-mail: [email protected]
Abstract. The main objective of this work is to present a brief historic review focused on sea
level measurements along the Brazilian coast. Furthermore, it aims to describe the protocols
as well as the state-of-the-art and future challenges regarding the mean sea level (MSL)
estimates along the Brazilian coast. The Brazilian initiative of measuring the sea level can be
grouped into two distinct periods. The first period basically involved the setup and maintenance of
tide gauges, focusing on obtaining information for navigation and harbor applications, elaboration
of nautical charts and altimetric surveys, which did not require accurate estimates. The second
phase, from the 1990s to date, is marked by an improvement in the establishment of
reference levels (either local or the Vertical Datum) and the creation of PTNG (permanent tide
network for geodesy) along with more precise and accurate estimates using continuous GPS
(CGPS), gravimeters and altimetry. In conclusion, it is believed that continuation of current
efforts to improve MSL measurements, implementation and maintenance of a geocentric
datum, use of altimetric information and incorporation of geodesic measures as well as
crustal movements control, are technical approaches that allow for the development of
long time-series data appropriate for application in studies regarding effects of climate change on
MSL.
Keywords: Mean sea level, mean sea level measurement, tide, Brazilian coast, tide gauge
Difícil de prever a variação
do nível médio do mar ao
longo da costa brasileira.
Necessidade de expandir a
rede de medições do
NMM e associá-las à rede
altimétrica do IBGE
Potential vulnerability of the Brazilian coastal zone in its
environmental, social, and technological aspects
JOÃO LUIZ NICOLODI1 & RAFAEL MUELLER PETERMANN2
1
Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Av Itália km 8, Rio Grande, RS, Brazil, CEP
96201-900. E-mail: [email protected]
2
Datageo, Rua Valdevino V. Cordeiro 302, apto. 102, Ressaca, Itajaí, SC, Brazil, CEP 88307-370.
Abstract. Climate change caused by human action can be considered a major challenge facing
human kind in the 21 st century. Its potential to cause economic and social impacts is considerable,
as it directly affects standards of living of coastal populations. This challenge can only be
overcome through integrated actions taken by various sectors of society and supported by a deep
knowledge of current and expected scenarios. This paper is a contribution to this knowledge, as it
defines the vulnerability level of the Brazilian coastal zone based on a combination of
environmental, social, and technological standards set forth in Macrodiagnóstico da Zona
Costeira e Marinha (Macrodiagnosis of the Coastal and Marine Zone) by the Ministry of the
Environment in 2008. Low-lying, densely populated, socially underprivileged regions with
intricate technological networks are the most vulnerable and require a prioritized integrated action
from policymakers. Throughout the entire country, several areas were rated as vulnerable or
highly vulnerable, particularly the metropolitan regions of Belém, capitals of the Northeast, Rio de
Janeiro, and Santos. Its potential to cause economic and social impacts is considerable, as it
directly affects standards of living of coastal populations. This challenge can only be overcome
through integrated actions taken by various sectors of society and supported by a deep knowledge
of current and expected scenarios.
Regiões de baixa altitude,
densamente povoadas,
socialmente carentes e com
intrincadas redes
tecnológicas são as mais
Key words: climate changes, natural risk, social risk, technological risk
vulneráveis
Resumo. Vulnerabilidade potencial das zonas costeiras brasileiras em seus aspectos
ambientais, sociais e tecnológicos. Considerado um dos grandes desafios a serem enfrentados
Temporal and meridional variability of Satellite-estimates of surface
chlorophyll concentration over the Brazilian continental shelf
2
Imagens
de satélites
ÁUREA M. CIOTTI1, CARLOS
A. E. GARCIA
& DANIELfornecem
S. F. JORGE1uma visão sinótica
1
da biomassa fitoplanctônica da zona costeira
Laboratório Aquarela, UNESP- Campus Experimental do Litoral Paulista, Praça Infante Dom Henrique S/N Parque
Bitaru, São Vicente (SP), 11330-900, Brazil.
2
Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande , Av Itália km 8, Rio Grande (RS), 96201-900, Brazil.
A variabilidade temporal das concentrações de
clorofila foram estudas em todas as regiões
Abstract. Forecast of biological consequences of climate changes depend on both long-term
observations and the establishment of carbon budgets within pelagic ecosystems, including the
assessment of biomasses and activities of all players in the global carbon cycle. Approximately 25% of
oceanic primary happen over continental shelves, so these are important sites for studies of global carbon
dynamics. The Brazilian Continental Shelf (BCS) has sparse and non-systematic in situ information on
phytoplankton biomass, making products derived from ocean color remote sensing extremely valuable.
This work analyzes chlorophyll concentration (Chl) estimated from four ocean color sensors (CZCS,
OCTS, SeaWiFS and MODIS) over the BCS, to compare Chl and annual cycles meridionally. Also,
useful complementary ocean color variables are presented. Chl gradients increased from the central
region towards north and south, limited by estuarine plumes of Amazon and La Plata rivers, and clear
annual Chl cycles appear in most areas. In southern and central areas, annual cycles show strong seasonal
variability while interannual and long-term variability are equally important in the remaining areas. This
is the first comparative evaluation of the Chl over the BCS and will aid the understanding of its long-term
variability; essential initial step for discussions of climate changes.
Não se observou tendências regionais de
aumento/decréscimo na chla nas diversas regiões
Keywords: South West Atlantic, ocean color remote sensing, chlorophyll concentration, Annual
Variability, CDOM index, Fluorescence Line Height
Resumo. Variabilidade temporal e meridional de estimativas de Satélite da concentração de
clorofila
superficial
na plataforma
brasileira.
Previsões
de conseqüências
biológicas
Figure 4. Time
series
of 8-Day
mediancontinental
data coverage
(i.e.,
1 would
represent
that 100% of the subarea had v
nos oceanos às alterações do clima dependem de bases de dados longas e da quantificação das trocas de
Manguezais e
Marismas
Vulneráveis à elevação do nível do mar e temperatura
Papel fundamental
- na estabilização e proteção da
costa
- manutenção dos estoques
pesqueiros
- sustento de comunidades
tradicionais (pescadores artesanais,
catadores de caranguejos, etc.)
Metodologia para análise da vulnerabilidade de
pescadores e manguezais às mudanças climáticas
Faraco et al 2010
dd coastal vegetation to
he climate critical list
WORLDVIEW
sts are protected, but carbon sinks in mangroves, seagrasses and marshes
gnored. Margareth da Silva Copertino wants Brazil
to change
that.
A personal
take
on events
o80%of theremainingAmazon
Durham, North Carolina, estimatethat emissionsfromsuch clearing
orkedtofindwaystosustainably
result in upto900million tonnesof carbon dioxideemissionsper year,
zethesestocksof forest carbon.
roughly equal to theannual CO2 emissionsfrom energy consumpongcoastlines, Brazil hasso far
tion and industry for the whole of Germany. That isabout 10–20%of
rotect another important carbon
theemissionsfromdeforestation globally, or 2%of all anthropogenic
dal marshes.
greenhouse-gas emissions.
productiveBrazilian coastlineis
Brazil would beagood placeto test new mechanismsto valueand
at together contain hundredsof
conservebluecarbon. Thecountry hasabout 200 protected areas
east. Brazil ishometothethirdalongForests
thecoastline
, spa
nning different
latitude
sand esinks
cosystems
are
protected,
but
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in. mangroves, seagrasses and marshes
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But thesecover just 20%of thecountry’stotal coastal territory, and
ignored.
Margareth
da Silva
Copertino
wants Brazil to change that.
n coastal lagoons.
represare
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d by theBra
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ed asvital piecesof theclimategovernment asaconservation priority. Thecountry’smangroves,
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salt marshesand seagrassesareunder mounting
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Durham, North Carolina, estimatethat emissionsfromsuch clearing
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activities, increasingcoastal development (about
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Add coastal vegetation to
the climate critical list
M
Copertino, Nature, 2011
DEGRADATIONAND
DESTRUCTIONOF
BLUE-CARBON
SYSTEMS
RESULTSIN
IMMEDIATE
EMISSIONS.
Destaca a Importância da vegetação costeira
no balanço do carbono global
DEGRADATIONAND
DESTRUCTIONOF
Verão 2010-2011
Edital MCT/CNPq 38/2009 - Monitoramento e
Modelagem de Fluxos de CO2 no Atlântico Sul
F = k.k0.(∆pCO2)sea-air
Ito et al. (em prep.)
Ações estruturantes
•
•
•
Sinergia entre Redes Virtuais de Pesquisa
Infraestrutura de medições contínuas de pCO2
Sistema de Monitoramento da Costa Brasileira (
SiMCosta)
•
•
Propriedades meteo-oceanográficas
Nível da água do mar
Principais Resultados
•
estabelecimento de redes observacionais,
de fácil acesso aos dados
•
fortalecimento na padronização e
adaptação de protocolos metodológicos
comparativos;
•
estímulo à criação ou fortalecimento de
novas linhas de pesquisa dentro do tema
mudanças climáticas, tais como
– eventos extremos
– acidificação dos oceanos
– ciclo do carbono
•
propostas relacionadas com a formação
de recursos humanos na área de
mudanças climáticas
•
planificação e elaboração de produtos de
divulgação científica sobre o tema
Infraestrutura para medidas contínuas de pCO2
Cruzeiro do Sul
Figura 46 – Laboratório de Gases Dissolvidos (CO2 e O2), montado em container para uso em futuros
cruzeiros em navio brasileiros, em especial o Atlântico Sul (FURG) e Cruzeiro do Sul (Marinha do
Brasil/MCTI)
EDITAL MCT/CNPq/FNDCT Nº 71/2010 – INSTITUTOS NACIONAIS
DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM CIÊNCIAS DO MAR
INCT em Ambientes Marinhos Tropicais
34 Instituições, 130 pesquisadores
J. Landim, UFBA
INCT-OCEANOS/CARBOM
23 Instituições, 101 pesquisadores
F. Brandini, USP
R$ 40 M
ZONAS
COSTEIRAS
& OCEANOS
REDE CLIMA
INCT - MC
INCT de Estudos de processos oceanográficos
integrados da Plataforma Continental ao Talude
28 Instituições, 126 pesquisadores
R. Coutinho, IEAPM
INCT – COI
17 instituições, 71 pesquisadores
L. F. Niencheski, FURG
REDE CLIMA & INCT para Mudanças Climáticas
Sub-rede Zonas Costeiras
SiMCosta
Sistema de Monitoramento
da Costa Brasileira
Objetivo Principal
• Implementar uma rede de monitoramento de
parâmetros meteorológicos e oceanográficos
na zona costeira (região de plataforma interna
e estuários) brasileira, que busque estabelecer
padrões de variabilidade climática, tendências
de longo período e modelar cenários possíveis
causados por efeitos naturais e/ou antrópicos.
Objetivos específicos
• proporcionar à comunidade científica e aos
gestores públicos, o contínuo e livre acesso
aos dados e às análises dos mesmos;
• proporcionar aos educadores, de distintos
níveis da educação, material didático &
ferramentas para o uso e interpretação dos
dados;
O que medir?
CDOM
FLUOR
O2
Turbidity
Sistema Meteorológico:
• Precipitação pluviométrica
• Pressão atmosférica
• Direção do vento
• Velocidade do vento
• Umidade relativa do ar
• Radiação solar
• Temperatura do ar
• Concentração de CO2
Sistema Oceanográfico de
Subsuperfície:
• Turbidez
• Fluorescência (Clorofila-a)
• Matéria Orgânica Dissolvida Colorida
• Nitrato
• O2 dissolvido
• Profundidade
• pH
• Salinidade
• Temperatura da Superfície do Mar
Sistema Oceanográfico de
Fundo
• Ondas
• Perfis de Corrente
Servidores Locais
Sistema de Comunicação –
Dados Oceanográficos
Central de Comutação e
Controle (CCC) da Operadora
Estação Rádio
Base (ERB)
Bóia
Modem GSM
Servidores Central
Sistema de Comunicação –
Dados Meteorológicos
Satélite
Servidores Locais
Estação Terrena
Servidor Central
Terminal
Transmissor de
Satélite
SiMCosta
Sistema Brasileiro de Monitoramento Costeiro
• Fase 1:
Sul-sudesteestados de RS, SC,
PR e SP
• Fase 2:
Região nordeste e
norte do país
Rede Maregráfica do SiMCosta
Transdutor
de Pressão
Pressão
Transdutor de
Sensor
Sensor
Radar
Radar
Candidatos “naturais” para
receberem os marégrafos
• RNs acopladas à Rede
Altimétrica de Alta Precisão
do IBGE distantes < 1 km da
linha da água.
• Facilidade de integração
entre as informações
maregráficas e o Datum
Vertical Brasileiro
SiMCosta
Sistema de Monitoramento da Costa Brasileira
www.simcosta.furg.br
SiMCosta
Sistema de Monitoramento da Costa Brasileira
• O SiMCosta foi aprovado em dezembro de 2011 pelo
Ministério de Meio Ambiente (MMA);
• O projeto encontra-se em fase de
 integração dos instrumentos;
 elaboração de protocolos de medição e manutenção
dos instrumentos;
 formação de Equipes locais.
 Treinamento e capacitação para manutenção, calibração,
inter-comparação & validação dos dados
Previsão de instalação e testes da fase 1: final de 2013
Chamada MCTI/CNPq-ISTPCanada 019/2012
Science and technology for the oceans
Aprovado o projeto Cooperation Brazil-Canada
supporting the implementation of the "Brazilian
Coastal Monitoring System (SiMCosta)”
(R$ 400K)
Bolsas:
5 bolsas SPE (treinamento no exterior) – 4 meses
2 bolsas SWE (doutorado sanduiche exterior) – 12 meses
2 bolsas PDE (pós-doutorado exterior) – 12 meses
Principais Avanços da Subrede
Zonas Costeiras
1) Avaliações e estudos de caso sobre as características geomorfológicas,
litológicas e dinâmicas de diversas regiões e localidades da costa brasileira,
devido a previsões de elevação do nível do mar, mudanças no clima de
ondas e impactos de eventos extremos;
2) Enfoques metodológicos e aplicações de modelos preditivos para avaliar
vulnerabilidades da linha da costa em regiões do Brasil (litoral do Rio Grande
do Sul, Santa Catarina, Rio de Janeiro e Bahia);
3) Aplicações e possibilidades da modelagem oceânica dentro dos estudos
de impactos da elevação do nível do mar e de eventos extremos;
4) Variabilidade climática global e regional (modos climáticos) e seus efeitos
sobre a Corrente do Brasil e sobre os grandes ecossistemas marinhos;
5) Pesquisas iniciais sobre processos biogeofísicos e biogeoquímicos e suas
relações com o seqüestro de carbono em áreas costeiras do Brasil, incluindo
áreas vegetadas (manguezais, marismas, pradarias de plantas submersas) e
plumas de grandes rios;
6) Avanços no monitoramento e estudos em corais de recife, incluindo
projetos com experimentação de campo e laboratório, para testar os
impactos da elevação da temperatura e acidificação dos oceanos sobre
estes ambientes;
7) Avanços nas pesquisas sobre vulnerabilidade das macroalgas aos
impactos da urbanização e mudanças climáticas, incluindo observações de
campo e experimentos de laboratório testando os efeitos de incremento de
nutrientes, acidificação e aumento da precipitação;
8) Avanços nos estudos sobre sócio-economia pesqueira e sobre a
vulnerabilidade sócio-ambiental das comunidades de pescadores em
regiões estuarinas do Brasil;
9) Diversos projetos de pesquisa aprovados em editais do CNPq e FAP´s,
por pesquisadores da sub-rede Zonas Costeiras, com temas relacionados
com mudanças climáticas, incluindo a formação de RH e redes de pesquisa
e monitoramento;
10) Formação da Rede de Monitoramento de Habitats Bentônicos Costeiros
(ReBentos) e Rede de Monitoramento da Costa Brasileira (SiMCosta)
Principais pontos da
Agenda
•Recentes avanços da ciência em
mudanças climáticas em zonas
costeiras
•Sinergia entre Redes virtuais
(INCTs, PELD, etc) & Subrede ZC
•Redes de Monitoramento
•Instituto Nacional de Pesquisas
Ocêanicas e Hidroviárias (INPOH)
Obrigado
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