MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
CURSO DE GEOLOGIA
RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO
Sistemas de Informações Geográficas e
Sensoriamento Remoto como Ferramentas
para a Caracterização da Geomorfologia em
Áreas Submersas no Litoral Setentrional do
RN (Bacia Potiguar)
AUTORA
FERNANDA BARBOSA DE LIMA
ORIENTADOR
Prof. Dr. VENERANDO EUSTÁQUIO AMARO (DG – UFRN)
Natal/ RN, Fevereiro de 2005
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
CURSO DE GEOLOGIA
RELATÓRIO DE GRADUAÇÃO
Sistemas de Informações Geográficas e
Sensoriamento Remoto como Ferramentas
para a Caracterização da Geomorfologia em
Áreas Submersas no Litoral Setentrional do
RN (Bacia Potiguar)
AUTORA
FERNANDA BARBOSA DE LIMA
Relatório de Graduação apresentado
em 25 de Fevereiro de 2005, para a
obtenção do título de Bacharel em
Geologia pela Universidade Federal do
Rio Grande do Norte.
COMISSÃO EXAMINADORA
Prof. Dr. VENERANDO EUSTÁQUIO AMARO (DG – UFRN)
Profa Dra HELENICE VITAL (DG – UFRN)
Prof. MSc. LEÃO XAVIER DA COSTA NETO (CEFET – RN)
Natal/ RN, Fevereiro de 2005
AGRADECIMENTOS
A conclusão deste trabalho não seria possível se não tivesse contado com a ajuda
de muitas pessoas que doaram um pouco do seu tempo para ouvirem as minhas queixas
e pedidos de socorro, por isso gostaria de agradecer a todos que de alguma forma
contribuíram na realização desse projeto.
Inicialmente agradeço a Deus que nunca me faltou, e reservou mais alegrias do
que tristezas em minha vida. Devo-te todas as coisas boas que me aconteceram.
Aproveito a oportunidade para agradecer aquela em quem sempre me inspirei
para realizar os meus sonhos, pois foi com a sua alma de guerreira que educou seus
filhos, mesmo sem saber o que significa sentar num banco de escola. És a minha
fortaleza Dona Edite, minha mãe.
Ao meu grande amigo Roberto Basílio com quem aprendi a compartilhar meus
sonhos e angústias, dividir tristezas e alegrias, de quem passei a gostar como a um
irmão, te adoro “kat”.
Aos amigos que aqui conquistei Alexandre Ranier, André Luiz, Lindaray, Liliane
Carla e Natasha que sempre me deram apoio nas horas de aperreio, valeu a força.
A Nilton e Antônio que dispuseram de seu tempo pra compartilhar comigo seus
conhecimentos nos softwares Arcview® e Surfer®, pois sem a ajuda de pessoas como
vocês meu trabalho seria mais demorado, obrigada. Espero oportunidade para retribuir
a ajuda.
Algumas pessoas que convivem comigo e que merecem ser lembradas nesse
espaço por partilharem das agruras de ser estudante de geologia e se esforçarem para
tornar esse caminho menos tortuoso: Allany, Elissandra, Janise, Jucieny, Marcus
Vinicius, Vieira.
À galera do GEOPRO: Angélica, Armando, Arnóbio, Anderson, Alfredo, Bruno,
Clenúbio, Dalton, Michael, Pauletti, Sônia, Tiago.
Aos professores do departamento de Geologia, em especial Augusto, Galindo,
Michael Legrand, Laecio, Marcela Marques, Ricardo Amaral, Vanildo.
Aos funcionários Clodoaldo, José (Dedé), Marcondes, Maria do Ceo, Tásia, Dona
Fátima, Seu Inácio.
i
À tripulação do navio oceanográfico “Astro Garoupa”, especialmente seu
comandante José Bittencourt pelo apoio durante o embarque.
Ao meu orientador professor Venerando Eustáquio Amaro, que me aceitou como
aluna na monografia e me incentivou no aprimoramento deste trabalho.
À co-orientadora professora Helenice Vital.
O apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo – ANP – e da
Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP – por meio do Programa de
Recursos Humanos da ANP para o Setor Petróleo e Gás – PRH-ANP/MCT.
"Se as coisas são inatingíveis... ora
Não é motivo para não querê-las.
Que tristes os caminhos se não fora
A presença distante das estrelas”.
(Mário Quintana)
ii
RESUMO
A área de trabalho está localizada na porção setentrional do Estado do Rio
Grande do Norte, compreendendo parte da plataforma continental interna adjacente à
foz do Rio Açu, Município de Macau-RN. O objetivo geral do trabalho foi a aplicação de
métodos de geoprocessamento para a integração e análise de informações geológicas e
geofísicas pré-existentes, além de dados batimétricos e faciológicos mais recentes, por
meio de uma estrutura de banco de dados georreferenciados. Na elaboração do modelo
digital de terreno da plataforma foi utilizado mapa batimétrico pré-existente, bem como
dados batimétricos coletados em campo por meio de ecosonda, através de digitalização
e vetorização para o primeiro, correção no sistema de coordenadas, correção de nível de
maré e filtragem para o segundo. Posteriormente foram adicionadas as imagens de
satélite Landsat 5-TM, nas composições RGB-521 e RGB-312, resultantes do
processamento digital de imagens, para a análise integrada das informações. As
principais feições morfológicas realçadas nas imagens foram o paleocanal do rio Açu,
linhas de beachrocks, dunas subaquosas, além da variação de profundidade e zonas
com sedimentos em suspensão. O desenvolvimento desse tipo de trabalho representa
importante subsídio para o conhecimento das áreas submersas, de grande influência na
zona costeira, principalmente regiões de intensa atividade econômica, no caso de
Macau/RN, onde a pesca e a indústria petrolífera coexistem num ambiente de intensa
deriva litorânea. O conhecimento do comportamento dessas áreas possibilita a
implantação e monitoramento de novas atividades socioeconômicas, de forma a
diminuir os impactos sobre as áreas de proteção ambiental, como por exemplo, a
Reserva de Desenvolvimento Sustentável de Ponta do Tubarão, e garantindo a
manutenção das atividades artesanais, indispensáveis para a qualidade de vida das
populações costeiras. Este trabalho está inserido no âmbito do Projeto “Monitoramento
Ambiental de Áreas de Risco a Derrames de Petróleo e Seus Derivados (REDE 05/01 –
PETRORISCO, FINEP/CTPETRO/PETROBRÁS)”.
iii
ABSTRACT
The study area is located in the northern portion of the Rio Grande do Norte
State, including part of the adjacent continental inner shelf to the Rio Açu mouth, city of
Macau-RN. The main gool of the study is the application of methods geoprocessing for
the integration and analysis of the geological and geophisical, beyond more recent
bathymetry and faciologys data, through a georeferencing database. The elaboration of
digital terrain model of the shelf involved bathymetry map and data collected in field with
ecobathymetry had been used, through digitalization and vectorization for the first one,
of the coordinates system correction, of tide level correction and filtering for the second
one. Later on the satellite Landsat 5-TM images were incorporated, in the compositions
RGB-521 and RGB-312, resultants of the digital image processing were for the integrated
analysis of the information. The main enhanced morphologic features was Rio Açu
paleo-chanell, aligned beachrocks, subaquous dunes and the depth variation, and
plumey with suspended sediments. This work represents important for the knowledge of
submerged areas with huge influence in the coastal zone, mainly regions of intense
economic activity, as Macau/RN, where artisanal fishing and the petroliferous industry in
an environment of intense littoral drift. The knowledge of the behavior of these areas
makes possible the implantation and monitoring of new sociol economic activities, to
decrease the impacts on the areas of environmental protection, for instance the Reserva
de Desenvolvimento Sustentável Ponta do Tubarão, and guarantee the maintenance of
the artisanal activities, indispensable for the life quality of the coastal populations. The
development of these activities is inserted in the scope of “Monitoramento Ambiental de
Áreas de Risco a Derrames de Petróleo e Seus Derivados” (REDE 05/01 –
PETRORISCO, FINEP/CTPETRO/PETROBRÁS).
iv
20 Ladainha
Por que o raciocínio,
Os músculos e os ossos?
O cérebro eletrônico,
O músculo mecânico
mais fáceis que um sorriso?
Por que o coração?
O de metal não tornará o homem mais cordial,
Dando-lhe um ritmo extra corporal?
Por que levantar o braço
Para colher o fruto?
A máquina o fará por nós.
Por que labutar no campo, na cidade?
A máquina o fará por nós.
Por que subir a escada de Jacó?
A máquina o fará por nós.
Ó máquina orai por nós.
(Cassiano Ricardo)
v
ÍNDICE
Agradecimentos ..............................................................................................................i
Resumo ........................................................................................................................ iii
Abstract ........................................................................................................................ iv
CAPÍTULO I
Considerações Iniciais ................................................................................01
1.1
Apresentação e Objetivos..................................................................................01
1.2
Justificativa .......................................................................................................02
1.3
Localização e Vias de Acesso ............................................................................03
1.4
Caracterização Fisiográfica e Socioeconômica ..................................................05
1.3.1 - Clima, Hidrografia e Relevo...................................................................05
1.3.2 - Ventos, Ondas, Correntes e Marés .........................................................05
1.3.3 - Aspectos Socioeconômicos ....................................................................06
1.5
Caracterização Geológica .................................................................................07
1.5.1 – Introdução ............................................................................................07
1.5.2 – Arcabouço Estrutural.............................................................................08
1.5.3 – Evolução Tectono-Sedimentar ..............................................................09
1.5.4 – Litoestratigrafia .....................................................................................11
CAPÍTULO II
Metodologia ......................................................................................14
2.1
Introdução ........................................................................................................14
2.2
Levantamento Bibliográfico/Cartográfico ..........................................................16
2.3
Levantamento de Campo .................................................................................16
2.4
Processamento de Dados Batimétricos..............................................................18
2.5
Georrefenciamento e Processamento Digital de Imagens (PDI) .........................19
2.6
Modelo Digital de Terreno (MDT) .....................................................................20
2.7
Integração e Análise de Dados ..........................................................................22
CAPÍTULO III
Embasamento Teórico .......................................................................23
3.1
Introdução ........................................................................................................23
3.2
Geoprocessamento ...........................................................................................23
3.3
Sensoriamento Remoto ....................................................................................25
3.4
O Sistema Landsat............................................................................................26
3.5
Processamento Digital de Imagens...................................................................28
3.6
Dinâmica Costeira ............................................................................................28
3.6.1 – Ondas ...................................................................................................29
3.6.2 – Ventos ..................................................................................................31
3.6.3 – Marés....................................................................................................33
3.6.4 – Correntes ..............................................................................................34
3.7
Plataforma continental......................................................................................35
3.7.1 - Plataforma Continental do Rio Grande do Norte ...................................37
CAPÍTULO IV
Análise Integrada .........................................................................................40
4.1
Análise e Interpretação das Imagens Digitais do Landsat 5-TM .........................40
4.2
Correlação das Imagens Digitais Lansat 5-TM com Dados Faciológicos e
Batimétricos......................................................................................................45
4.3
Integração dos Modelos Digitais de Terreno com as Imagens Landsat 5-TM .....47
4.3.1 - Modelo Digital de Terreno para a Subárea Ponta do Tubarão ...............47
4.3.2 - Modelo Digital de Terreno para a Plataforma Continental Adjacente ao
Estuário do Rio Piranhas-Açu ...........................................................................48
CAPÍTULO IV
Conclusões e Recomendações ...................................................................52
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .....................................................................55
Lista de Figuras e Tabelas
CAPÍTULO I
FIGURA 1.1 - Mapa de localização e vias de acesso da área de estudo........................04
FIGURA 1.2 - Mapa geológico da Bacia Potiguar ........................................................07
FIGURA 1.3 - Arcabouço estrutural da Bacia Potiguar.................................................08
FIGURA 1.4 – Evolução da separação dos continentes Sul-Americano e Africano .......09
FIGURA 1.5 – Carta estratigráfica simplificada da Bacia Potiguar ................................13
CAPÍTULO II
FIGURA 2.1 – Fluxograma simplificado da elaboração do trabalho .............................15
FIGURA 2.2 – Sistema Hydrotrac da Odom Hydrographic Systems ............................16
FIGURA 2.3 – Esquema de recepção dos dados pelo sistema Hydrotrac .....................17
FIGURA 2.4 – Mapa de localização dos perfis batimétricos ..........................................17
FIGURA 2.5 – Modo de
aquisição
de
dados
batimétricos
pelo
sensor do
ecobatímetro................................................................................................................18
FIGURA 2.6 – Mapa batimétrico da plataforma adjacente à foz do Rio Piranhas-Açu
(Costa Neto, 1997) ......................................................................................................20
FIGURA 2.7 – Esquema de etapas seguidas para geração do MDT da área adjacente à
foz do Rio Piranhas-Açu ..............................................................................................21
CAPÍTULO III
FIGURA 3.1 – Estrutura geral dos componentes de SIG ..............................................24
FIGURA 3.2 – Curvas genéricas de reflectância de alvos..............................................26
TABELA 3.1 – Intervalo espectral e aplicação correspondente a cada banda do sistema
Landsat TM .................................................................................................................27
FIGURA 3.3 – Mudança na forma das ondas e na trajetória do movimento executado
pelas partículas de água...............................................................................................31
FIGURA 3.4 – Desvio da trajetória de direção dos ventos causado pelo “Efeito de
Coriolis” .....................................................................................................................32
FIGURA 3.5 – Efeito de marés resultante da ação gravitacional exercida pela Lua e o Sol
sobre a Terra ...............................................................................................................33
FIGURA 3.6 – Subdivisão da plataforma continental ...................................................36
FIGURA 3.7 – Mapa de anomalias fisiográficas e sentido da deriva litorânea...............38
CAPÍTULO IV
FIGURA 4.1 - Imagem Landsat 5-TM (13/06/2000) da área da plataforma adjacente à
foz do Rio Piranhas-Açu, na composição RGB-521 .....................................................41
FIGURA 4.2 - Comparação entre o volume da pluma de sedimentos em suspensão no
paleocanal do Rio Piranhas-Açu ..................................................................................42
FIGURA 4.3 - Composição colorida RGB-312 da Imagem Landsat 5-TM (13/06/2000).
....................................................................................................................................44
FIGURA 4.4 - Resultado do processo de filtragem da Imagem Landsat 5-TM
(13/06/2000) ...............................................................................................................45
FIGURA 4.5 - Abrangência do mapa de fácies sedimentares da plataforma continental
do Rio Grande do Norte ..............................................................................................46
FIGURA 4.6 – (A) Mapa de contorno gerado no Surfer® 8.0 como resultado do
processamento dos dados de perfis batimétricos coletados na subárea Ponta do
Tubarão. (B) MDT com sobreposição da composição RGB-521 da imagem Landsat 5TM (13/06/2000) .........................................................................................................48
FIGURA 4.7 - Modelo digital de terreno gerado no Surfer®, com sobreposição da
imagem Landsat 5-TM, 13/06/2000 na composição RGB-312.....................................49
FIGURA 4.8 - A) Modelo digital de terreno gerado no Arcview® com sobreposição da
imagem Landsat 5-TM, na composição RGB-521. B) MDT gerado no Arcview
®
com
sobreposição da imagem Landsat 5-TM, na composição RGB-312 .............................50
À minha fonte de inspiração e de esperança,
é o seu exemplo de vida e coragem
que me leva sempre adiante.
AMO-TE MÃE.
Todos esses que aí estão
atravancando o meu caminho,
eles passarão...
eu passarinho!
(Mário Quintana)
No século XX
Homem, não vale o cérebro vulcâneo
Votado à ciência que te desconforta,
Na vocação para a matéria morta
Que extravasa, terrível, de teu crânio.
Cogumelo que pensa subitâneo
Emparedado em cárcere sem porta,
Se preferes a espada, que te importa
A grandeza dum átomo de urânio?
Foge à extrema penúria que te aguarda
A inteligência lúbrica e bastarda,
Incauta penetrando abismos tredos...
Não prossigas sem Deus, cindindo os ares!
Ai da terra infeliz se decifrares
Toda a extensão dos cósmicos segredos!
(Augusto dos Anjos)
CAPÍTULO
I
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
I - Considerações Iniciais
1.1 - APRESENTAÇÃO E OBJETIVOS
A plataforma continental setentrional do Estado do Rio Grande do Norte é alvo
de atenção da comunidade científica dada a sua importância econômica. Desde as
descobertas de Petróleo nos campos offshore da Bacia Potiguar, até o recente
crescimento da carcinicultura e turismo, a preservação dos recursos da zona costeira tem
sido motivo de preocupação em todos os setores da sociedade.
A Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente e Desenvolvimento
(RIO-92) criou a "Declaração do Rio sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento" e a
"Agenda 21", reafirmou esse pensamento, chamando a atenção de vários países para a
manutenção de seus recursos naturais e o desenvolvimento sustentável. A região costeira
tem atenção especial por parte do governo brasileiro, que implantou o Plano Nacional
de Gerenciamento Costeiro (PNGC) pela Lei 7.661 de 16/05/1988, com o objetivo de
um melhor ordenamento da ocupação dos espaços litorâneos (MMA 2004).
Este relatório representa a monografia requerida pela disciplina obrigatória
Relatório de Graduação (GEO-345) para a obtenção do grau de Bacharel no curso de
Geologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Integra o Projeto
PETRORISCO “Monitoramento de áreas de risco ao derramamento de petróleo e seus
derivados” (CTPETRO/FINEP/CNPQ/PETROBRÁS), sendo financiado pelo mesmo.
O objetivo geral deste trabalho é a aplicação de métodos de geoprocessamento
para a integração e análise das informações pré-existentes, dados batimétricos e
faciológicos recentes sobre a plataforma continental setentrional do Estado do Rio
Grande do Norte. Várias pesquisas já foram realizadas nessa área da plataforma
abordando temas como sedimentologia, petrografia, estratigrafia e geologia do petróleo,
sendo sua maioria na zona costeira. Solewicz (1989) identificou as feições fisiográficas
submarinas da plataforma continental com o auxílio de imagens de satélite TM-Landsat;
Costa Neto (1997) efetuou um estudo sobre a evolução dessas feições através de
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
1
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
registros batimétricos e faciológicos; Vital et al. (2002) realizou mapeamento faciológico
nesta área da plataforma; Albuquerque (2002) estudou as variações de temperatura das
águas oceânicas com a banda Termal do Landsat 5-TM e Guedes (2002) detalhou uma
área de influência de dutos no pólo petrolífero de Guamaré.
Neste trabalho serão aplicadas metodologias de sensoriamento remoto,
processamento digital de imagens, análise de registros faciológicos e batimetria
integradas em um ambiente de Sistemas de Informações Geográficas, para uma melhor
caracterização das informações de fundo marinho.
1.2 – JUSTIFICATIVA
As atividades da indústria petrolífera trazem grandes riscos ao meio ambiente a
partir dos processos de extração, transporte, refino até o consumo que gera a produção
de gases poluentes na atmosfera. A trajetória de acidentes tem mostrado que os piores
danos ambientais ocorrem durante o transporte de combustível, principalmente o
transporte por navios petroleiros, que lançam grandes quantidades de óleo nos oceanos.
Segundo a AGENDA 21, são despejadas por ano 600 mil toneladas de petróleo
no mar, em virtude de operações normais do transporte marítimo, por acidentes ou até
mesmo descargas ilegais na lavagem dos tanques. As ações de prevenção para esse tipo
de agressão ambiental devem passar por mudanças nas leis ambientais e estudos que
levem ao conhecimento das áreas de influência de produção e transporte de petróleo e
seus derivados.
Na área da plataforma continental setentrional do Estado do Rio Grande do
Norte esse fluxo de petróleo decorre dos campos produtores existentes nos municípios
de Areia Branca, Guamaré, Macau e Mossoró. Desde a primeira descoberta de petróleo
em alto mar, em 1973 no campo de Ubarana, a indústria petrolífera tem se incorporado
à economia juntamente com as atividades de pesca, salinas, carcinicultura e turismo,
integrando as principais fontes de renda das populações costeiras no litoral setentrional
do Estado. Com base nisso, várias pesquisas têm sido desenvolvidas no intuito de se
chegar a um zoneamento das áreas de risco a derramamento de petróleo. Trata-se de
regiões ao longo da linha de costa que apresentam grande influência dos processos
marinhos e, por esse motivo, devem-se estender as atenções dessas pesquisas para as
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
2
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
áreas submersas da plataforma, que apesar da grande influência dos processos
marítimos nas zonas costeiras apenas recentemente tem recebido a devida atenção.
Os estudos sobre a morfologia de áreas submersas esbarravam nas dificuldades de
acesso e na falta de tecnologias que agilizassem os trabalhos de coleta de dados
batimétricos. O Sensoriamento Remoto e a Geofísica Marinha representam um
importante subsídio para pesquisas nessas áreas, tanto na utilização das imagens orbitais
quanto nas aquisições de dados batimétricos do fundo oceânico. A possibilidade de
identificação de tipos de substratos sedimentares e profundidade estimada a partir da
observação de uma imagem multiespectral ou de um registro batimétrico, reduzem a
quantidade de amostragens necessárias e auxiliam nos planos de navegação para os
trabalhos oceanográficos.
Neste
trabalho
multiespectrais
de
pretende-se
sensoriamento
avaliar
remoto
a
na
importância
das
representação
imagens
das
digitais
características
batimétricas e faciológicas da plataforma continental adjacente ao estuário do rio Açu,
Município de Macau/RN.
1.3 – LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO
A área de trabalho está localizada na porção setentrional do Estado do Rio
Grande do Norte, delimitada pelas coordenadas UTM 0733738 a 0787977m E e
9433474 a 9487009m N, com a projeção UTM Zona 24-S pelo Datum SAD 69. Trata-se
da plataforma continental em frente ao Município de Macau, com acesso pela BR 406,
distando aproximadamente 190 km da capital Natal (Figura 1.1).
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
3
Limite da Área
Rodovia Asfaltada
Cidade
Capital do Estado
LEGENDA
Mossoró
Açu
Macau
37°
Lajes
-40
6
NATAL
6°
5°
0
10
Porto
do mangue
20Km
MACAU
760000
FIGURA 1.1 - Mapa de localização e vias de acesso da área de trabalho.
BR-304
BR
Galinhos
36°
9480000N
9460000
9440000
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Ponta
do mel
740000
Ponta do Tubarão
780000E
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
4
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
1.4 - CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA E SOCIOECONÔMICA
1.4.1 - Clima, Hidrografia e Relevo
A área está inserida no contexto de clima árido a semi-árido, onde se intercalam
dois períodos: um seco, de maior duração (7 a 8 meses), e um período pluvial de menor
duração e pouco definido entre janeiro e julho. A temperatura média anual é de 27,2º C
e umidade relativa de 68%. A precipitação pluviométrica média é de 537,5mm, sendo a
máxima de 1.780,6mm e a mínima 53 mm (IDEMA 1999).
Albuquerque (2002) realizou análise termal com imagens Landsat 5-TM para a
área marítima entre São Bento do Norte e Porto do Mangue encontrando um aumento
de temperatura no sentido de leste para oeste, onde as águas de temperaturas mais
baixas estariam na porção da plataforma em frente ao Município de São Bento do Norte
e as temperaturas mais elevadas na área adjacente aos Municípios de Macau e Porto do
Mangue, sugerindo provável influência de corrente oceânica ainda não conhecida.
O Rio Piranhas-Açu, principal rio da região, possui um dos maiores estuários do
Rio Grande do Norte, sua bacia hidrográfica ocupa uma superfície de 17.498,5 km2,
correspondendo a cerca de 32,8% do território estadual (SERHID 2004). Mais dois rios
contribuem com o aporte sedimentar da área, são os rios Dos Cavalos e Das Conchas.
Vários compartimentos geomorfológicos integram a região costeira entre eles, os
tabuleiros costeiros, vertentes, terraços fluviomarinhos e estuarinos, planície de
inundação estuarina, restingas e dunas recentes (NATRONTEC 1998). Com base em
interpretação de imagens orbitais, Alves (2001) identificou as feições geomorfológicas
que predominam na área de estudo: esporões arenosos (sandy spit), ilhas barreira,
planície de maré e dunas costeiras móveis ou fixas.
1.4.2 - Ventos, Ondas, Correntes e Marés
O litoral setentrional do Estado do Rio Grande do Norte é afetado por ventos
provenientes de E e NE, segundo orientações de dunas eólicas (Fortes 1987). Medições
na região de Galinhos revelam uma velocidade média anual de 6,2 m/s. Estudando a
região de São Bento do Norte/Guamaré, Tabosa (2000) constatou, para os meses de
março a junho, ventos brandos com velocidade média de 4,8 m/s, ao passo que de
agosto a dezembro apresentam-se mais fortes, chegando atingir máxima de 9 m/s. A
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
5
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
proveniência é principalmente de E, para os meses de agosto a abril, e de N, de maio a
julho.
Ao alcançarem à costa e arrebentarem na praia, as ondas geram correntes que
podem se apresentar sob várias formas, dependendo das condições da praia. Ocorrem
dois sistemas de correntes induzidas por ondas na região costeira que direcionam os
movimentos da água: 1) Correntes longitudinais, geradas por ondas que incidem
obliquamente à linha de costa; e 2) Sistemas de circulação em células de correntes de
retorno e longitudinais associadas quando as ondas incidem paralelamente à linha de
costa. Trabalhos realizados por Lima et al. (2001), indicaram variações na altura das
ondas entre 0,2m a 0,5m, na região entre Galinhos-Guamaré e São Bento do Norte.
Medidas hidrodinâmicas tomadas numa área de Guamaré por Silva et all (2003)
registraram um máximo de 45 cm/s com direção N-NE para as correntes litorâneas em
períodos de maré vazante; 12 cm/s na baixa-mar, com direção NW e de 12 a 30 cm/s
em períodos de maré enchente, para W-NW.
O sistema de marés se caracteriza por semidiurnas, com nível médio de maré na
ordem de 133,1 cm, nível médio de maré alta de sizígia de 284,6 cm e amplitude de
maré de quadratura 127,79 cm (IDEMA 2002). Esses valores caracterizam um regime de
mesomaré.
1.4.3 - Aspectos Socioeconômicos
A economia do Estado do Rio Grande do Norte encontra-se em pleno
desenvolvimento, as principais atividades concentram-se nas áreas da agricultura,
pecuária, pesca, extração vegetal, mineração e mais recentemente o turismo e a
carcinicultura. Na área de estudo destacam-se a produção de petróleo e gás, sal e
camarão.
A produção de gás natural chega a 4 milhões de metros cúbicos por dia,
destacando o Estado como o terceiro produtor do Brasil com mais de 3,9 mil poços em
operação. São produzidos mais de 95 mil barris/dia de petróleo, colocando o Estado
como o segundo maior produtor nacional e o maior produtor em terra.
O Município de Macau está inserido na chamada região da Costa Branca,
juntamente com os municípios de Galinhos, Guamaré, Porto do Mangue, Areia Branca,
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
6
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Grossos e Tibau. Essa designação deve-se às dunas brancas e às montanhas de sal que
caracterizam o lugar, responsável por 95% do sal marinho produzido no Brasil, sendo
Macau o primeiro produtor do Estado. A cidade está praticamente dentro das salinas da
Companhia Álcalis, que tem 700 hectares e produz mais da metade dos dois milhões de
toneladas por safra. A pesca artesanal é outra importante atividade econômica na região,
apresentando produção anual de 1300 ton (IDEMA 2002).
1.5 - CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA
1.5.1 - Introdução
A área de trabalho está inserida no contexto da Bacia Potiguar (Figura 1.2), que
ocupa uma área de quase 60.000 km2, dos quais 60% correspondem à parte submersa.
A Bacia Potiguar localiza-se no extremo E da margem equatorial do Brasil (Araripe e
Feijó 1994), limitando-se a W com a Bacia do Ceará pelo Alto de Fortaleza, a E pelo
Alto de Touros com a Bacia Pernambuco-Paraíba e a N-NE pela cota batimétrica de 2000m. Sua gênese está relacionada a uma série de bacias Neocomianas
intracontinentais, compondo um Sistema de Riftes do Nordeste Brasileiro (Matos 1987).
FIGURA 1.2 – Mapa geológico da Bacia Potiguar. SPA= sedimentos praiais e aluviais. Modificado de
Dantas (1998).
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
7
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
1.5.2 - Arcabouço Estrutural
Bertani et al. (1990) dividiram o arcabouço estrutural da Bacia Potiguar em três
unidades principais: grabens, altos internos e plataformas do embasamento (Figura 1.3).
FIGURA 1.3 – Arcabouço estrutural da Bacia Potiguar, modificado de Bertani et al. (1990)
Os grabens do Apodi, Umbuseiro, Guamaré e Boa Vista, localizam-se na parte
emersa da bacia, são lineamentos orientados para NE-SW. Os grabens da parte emersa
apresentam direção aproximada a da linha de costa atual. Ambos são assimétricos e
encontram-se preenchidos pelos sedimentos do Cretáceo Inferior.
As cristas alongadas do embasamento, que separam os principais grabens são
denominadas de altos internos, cuja composição vai de gnaisses e migmatitos a xistos
que foram soerguidos por falhas normais. Os altos de Quixaba, Serra do Carmo e Macau
são os principais e dispõem-se subparalelos aos eixos dos grabens adjacentes.
Margeando os grabens centrais estão as plataformas rasas do embasamento de
Touros e Aracati. Na parte emersa estão recobertas por sedimentos do Aptiano e
Cretáceo Superior, incluindo-se ainda as seqüências terciárias na parte submersa.
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
8
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
1.5.3 - Evolução Tectono-Sedimentar
Para Françolin e Szatmari (1987), a formação do rifte Potiguar correlaciona-se
com a separação do Gondwana em continentes Sul-Americano e Africano, iniciada no
Jurássico Superior a partir de esforços divergentes E-W, que causaram a rotação horária
da placa sul-americana em relação à africana (Figura 1.4). O pólo dessa rotação estaria
situado ao sul de Fortaleza, no Neocomiano. Matos (1987) postula que esses esforços
divergentes originaram os riftes intracontinentais da Província Borborema, como
resposta ao processo de estiramento e afinamento crustal da região durante a
fragmentação do Gondwana.
FIGURA 1.4 – Evolução da separação dos continentes Sul-Americano e Africano, modificado de
Françolin e Szatmari (1987).
As seqüências sedimentares da Bacia Potiguar estão relacionadas a três estágios
tectônicos principais Souza (1982): rifte, transicional e drifte. No estágio rifte,
desenvolveram-se as grandes falhas normais e de transferência, com a formação dos
principais grabens assimétricos. A sedimentação flúvio-lacustre (Matos et al. 1987)
caracteriza-se por progradações de arenitos deltaicos, depósitos de fan-deltas ao longo
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
9
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
das escarpas. O controle da subsidência e sedimentação se dá por mecanismo de
extensão e afinamento crustal.
O estágio transicional caracteriza-se por subsidência contínua, a partir do
resfriamento da crosta, com sedimentação de folhelhos e carbonatos lagunares restritos
com influência marinha (Camadas Ponta do Tubarão) em ambiente de tectônica
relativamente calma.
No estágio Drifte, a subsidência foi controlada principalmente por mecanismos
termais e isostáticos, com falhamentos normais ao longo dos lineamentos mais antigos.
Duas seqüências sedimentares foram depositadas em ambiente de deriva continental e
em mar aberto. A primeira, uma unidade transgressiva albiana a turoniana, é incluída
nas formações Açu, Jandaíra, Ponta do Mel e Membro Quebradas (Formação Ubarana),
a segunda é uma unidade regressiva ou progradacional incluída nas formações Tibau,
Guamaré e Ubarana.
Cremonini (1996) sugere a seguinte evolução tectônica para a porção submersa
da Bacia Potiguar, próximo ao Campo de Ubarana:
•
Rifteamento crustal no Cretáceo Inferior (Neocomiano) a partir de esforços
distensivos de direção aproximadamente WNW-ESE, que formou falhas normais
NE-SW, e de transferência paralelas à máxima distensão. Deposição das
formações Pendência e Pescada;
•
Período tectônico relativamente calmo durante estágio pós-rifte, com deposição
da Formação Alagamar e uma megassequência transgressiva (formações Açu e
Jandaíra);
•
Formação da Zona Transcorrente de Ubarana (Mesocampaniano) a partir de
movimentos transcorrentes divergentes de direção E-W, com componentes
compressionais WNW-ESE e extensionais NNE-SSW, o sentido do movimento é
dextral, ocorrendo pequenos rejeitos direcionais;
•
Processo erosivo de grande magnitude na porção submersa, discordância préUbarana (Cretáceo Superior), sobre a qual foram depositadas as formações
Ubarana, Guamaré e Barreiras em ambiente regressivo, além dos basaltos da
Formação Macau;
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
10
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Esforços compressivos E-W (Terciário) promovem a formação de grandes
dobramentos com direções principais N 5°-20° E.
1.5.4 – Litoestratigrafia
A Bacia Potiguar possui embasamento cristalino composto por gnaissesmigmatíticos do Complexo Caicó, faixa de supracrustais do Grupo Seridó e rochas
graníticas brasilianas. Essas unidades de embasamento compreendem a Faixa Seridó
(Jardim de Sá 1994), um dos domínios da Província Borborema (Almeida et al. 1977).
No Grupo Areia Branca estão reunidas às formações sedimentares de
conteúdo essencialmente clástico, são elas: Formação Pendência, Formação Pescada e
Formação Alagamar.
Formação Pendência (Souza 1982) - abrange a seção não aflorante que recobre
o embasamento na parte mais profunda da bacia, composta por intercalações de
folhelho cinza esverdeado, siltito cinza e arenito cinza esbranquiçado, de granulometria
muito fina a média, calcífero. Apresenta fácies conglomerática, ocorrendo também
intercalações com o arenito. O sistema deposicional é o flúvio-lacustre, com turbiditos e
leques aluviais.
Formação Pescada (Araripe e Feijó 1994) – composta por arenito médio de cor
branca e arenito fino cinza, com intercalações de folhelho e siltito cinza, depositados pelo
sistema deposicional de leques aluviais coalescentes.
Formação Alagamar (Araripe e Feijó 1994) – é composta por dois membros,
Upanema e Galinhos, entre os quais está uma seção pelítica, as Camadas Ponta do
Tubarão. O Membro Upanema caracteriza-se por arenito, com intercalações de calcário
e folhelho, que ocorrem na área norte da bacia; nas Camadas Ponta do Tubarão ocorre
calcarenito e calcilutito ostracoidais e folhelho escuro euxínico; o Membro Galinhos é
pelítico, com folhelho cinza-escuro e calcilutito creme-claro. As rochas do Membro
Aracati, Souza (1982), foram incluídas na Formação Açu.
O ambiente deposicional para a Formação Alagamar é o transicional, onde a
base do Membro Upanema representa um sistema flúvio-deltáico, as Camadas Ponta do
Tubarão um sistema lagunar e por fim, o sistema nerítico para o Membro Galinhos.
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
11
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
O Grupo Apodi reúne as formações Açu, Ponta do Mel, Quebradas, e Jandaíra
agora com presença de rochas carbonáticas.
Formação Açu – caracterizada por espessas camadas de arenito médio a muito
grosso esbranquiçado, intercalado por folhelho e argilito verde claro e siltito castanhoavermelhado. Podendo ser reconhecidas quatro fácies sedimentares Açu 1 a 4 (Castro et
al. 1981) as quais identificam um ambiente transicional para a Formação Açu, onde são
encontrados os sistemas de leques aluviais, fluviais entrelaçados e meandrantes, além de
estuários costeiros.
Formação Ponta do Mel (Tibana e Terra 1981) – caracterizada por calcarenito
oolítico de cor creme, doloespatito castanho-claro e calcilutito branco, com camadas de
folhelho verde-claro, cuja deposição ocorreu em ambiente de plataforma rasa, com
planície de maré e mar aberto.
Formação Quebradas – anteriormente definida por Souza (1982) como membro
da Formação Ubarana, e elevada por Araripe e Feijó (1994) para esta categoria.
Caracteriza-se por arenito fino cinza-claro, folhelho e siltito cinza-esverdeado,
depositados em ambiente de plataforma e talude, com presença de turbiditos.
Formação Jandaíra – composta por calcarenito bioclástico a foraminíferos
bentônicos, depositados em ambiente de planície de maré.
O Grupo Agulha reúne as rochas clásticas e carbonáticas de ambiente de alta e
baixa energia das formações Ubarana, Guamaré e Tibau.
Formação Ubarana – espessa seção de folhelho e argilito cinzento, intercalados
por camadas de arenito grosso a muito fino de cor branca, siltito cinza-acastanhado e
calcarenito fino creme-claro.
Formação Guamaré – composta por calcarenito bioclástico creme e calcilutito,
depositados em plataforma e talude carbonáticos.
Formação Tibau – composta por arenito grosso de leques costeiros, sobrepostos
aos basaltos e diabásios da Formação Macau (Farias 1997 apud Alves 2001).
Os eventos magmáticos associados à formação da Bacia Potiguar são:
magmatismo Rio Ceará-Mirim, 120 e 140 Ma (Projeto Radam Brasil, 1981),
magmatismo Serra do Cuó, 84 Ma (Mizusaki 1993 apud Araripe e Feijó 1994);
magmatismo Macau, de 29 a 45 Ma, (Mizusaki 1993 apud Araripe e Feijó 1994). O
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
12
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
magmatismo Ceará - Mirim está presente na borda da bacia, ocorre como diques de
diabásio toleítico orientados segundo a direção E-W, ou também intercalado nas rochas
da Formação Pendências. O magmatismo Serra do Cuó é representado por soleiras de
composição básica, que se encontram de forma intrusiva na base da Formação Açu
(Oliveira 1992). Para o magmatismo Macau, mais recente, Mayer (1974) definiu como
derrames basálticos que ocorrem intercalados com os sedimentos terciários das
Formações Ubarana, Guamaré e Tibau.
As unidades sedimentares da Bacia Potiguar foram agrupadas na coluna
litoestratigráfica (Figura 1.5) de Araripe e Feijó (1994).
FIGURA 1.5 – Carta
estratigráfica simplificada
da
Bacia
Potiguar,
Araripe e Feijó (1994).
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
13
Fernanda Barbosa de Lima
Capítulo I – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Relatório de Graduação
14
CAPÍTULO
II
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
II - Metodologia
2.1 - INTRODUÇÃO
Neste capítulo serão descritas todas as etapas inerentes à elaboração do trabalho,
que envolveu metodologias aplicadas à geologia e geofísica marinha, resumidos em
trabalhos de campo e laboratório. O fluxograma apresentado na figura 2.1 mostra de
forma simplificada, as etapas seguidas neste trabalho. A 1a etapa, revisão bibliográfica,
consistiu de pesquisa bibliográfico-cartográfica para a confecção da base cartográfica da
área, para isso foram utilizadas as cartas topográficas da SUDENE (1970) SB-24-X-D-II
Macau e SB-24-X-D-III São Bento do Norte, em escala de 1:100.000, mapa batimétrico
da área (Costa Neto 1997) em escala 1:300.000, juntamente com as imagens de satélite
Landsat 5-TM de 13/06/2000. Com a base cartográfica já definida, partiu-se para a 2a
etapa, onde foram coletados em campo os dados batimétricos da sub-área Ponta do
Tubarão com metodologia específica para áreas submersas. Nessa etapa foi necessário
um pré-processamento das imagens digitais necessárias para a visualização da
navegação em tempo real. Na 3a etapa, foram realizados os processamentos dos dados
batimétricos e das imagens digitais. Numa 4a etapa esses dados tratados foram
integrados em ambiente de SIG para a geração dos MDT´s e posteriormente arquivados
em ambiente de banco de dados. Por último, na 5a etapa foi realizada a análise
integrada de todas as informações levantadas durante a pesquisa, juntamente com a
confecção da monografia e publicação de artigos científicos.
Capítulo II - METODOLOGIA
14
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
FIGURA 2.1 – Fluxograma simplificado das etapas seguidas para a elaboração do trabalho.
Capítulo II - METODOLOGIA
15
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
2.2 - LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO/CARTOGRÁFICO
A pesquisa bibliográfica foi realizada durante todo o desenvolvimento do
trabalho, para a fundamentação teórica sobre os aspectos de geologia, geomorfologia,
sensoriamento remoto, geologia e geofísica marinha, além de trabalhos anteriores
realizados na área em questão e em suas proximidades. As informações levantadas nessa
etapa são de grande importância para o conhecimento prévio da área.
O levantamento cartográfico feito inicialmente possibilitou a integração de cartas
topográficas da SUDENE e mapa batimétrico de Costa Neto (1997) juntamente com
imagens de satélite para a elaboração da base cartográfica da área. Por se tratar de uma
área submersa, as imagens utilizadas foram selecionadas de acordo com a posição de
maré, sendo de melhor uso aquelas adquiridas durante a maré baixa. Com base nisso,
foram selecionadas nas bandas do visível e infravermelho, as imagens do Landsat 5-TM
de 13/06/2000.
2.3 - LEVANTAMENTO DE CAMPO
Foi escolhida uma subárea, denominada “subárea Ponta do Tubarão”, onde se
coletou dados de batimetria com a utilização de uma embarcação de pequeno porte. O
equipamento usado foi o ecobatímetro do sistema Hydrotrac da Odom Hydrographic
Systems (Figura 2.2). Esse modelo possui resolução de 0,01m, freqüência de 200 kHz e
GPS (Global Position System) acoplado (Figura 2.3). Para o posicionamento dos perfis
foi utilizado o sistema GPS da Furuno (modelo GP-31) e posteriormente corrigido com o
DGPS (Global Differential Positioning System), de mesma marca (Modelo GR-80).
FIGURA 2.2 - Sistema Hydrotrac
da Odom Hydrographic Systems,
com detalhe para o sensor.
Capítulo II - METODOLOGIA
16
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
FIGURA 2.3 - Esquema de recepção dos
dados pelo sistema Hydrotrac: onde é
acoplado o DGPS, sensor (ecobatímetro
ou side scan sonar), e notebook.
Os
perfis
batimétricos
foram
adquiridos
preferencialmente
no
sentido
perpendicular à costa (N-S) e longitudinal (E-W), numa malha regular com eqüidistância
de 1 km (Figura 2.4).
FIGURA 2.4 – Mapa de localização dos perfis seguidos para a aquisição da batimetria na subárea Ponta
do Tubarão. Composição RGB-521 do Landsat 5-TM.
Capítulo II - METODOLOGIA
17
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
O princípio da ecobatimetria consiste na emissão de sinais acústicos de alta
freqüência, a partir de transdutores RT (transmissão e recepção) posicionados
verticalmente para a superfície de fundo, o que gera as informações sobre a espessura da
massa de água. A análise da morfologia de fundo é fornecida por um sistema acústico,
composto por um gerador de som, um receptor e um registrador gráfico. Através do
gerador, localizado na embarcação, são enviados pulsos de som, que transmitidos pela
água são refletidos pelo fundo marinho e voltam ao seu ponto de partida (Figura 2.5). A
medida da profundidade (d) será dada pelo tempo que o sinal leva entre a transmissão e
recepção (2t), usando-se a velocidade do som na água (d=v x t). A velocidade de
propagação do som na água do mar é em torno de 1.500m/s, variando de acordo com a
profundidade e propriedades da água.
FIGURA 2.5 – Modo de aquisição de dados
batimétricos pelo sensor do ecobatímetro. O
sensor é acoplado numa haste na lateral do
barco, ficando abaixo da lâmina d’água de
modo a não ser descoberto pela oscilação das
ondas.
2.4 - PROCESSAMENTO DE DADOS BATIMÉTRICOS
Os dados de DGPS foram tratados para as correções necessárias no sistema de
coordenadas, além disso, foi necessário fazer a correção de maré e uma filtragem para o
descarte de dados que apresentaram discordância de leitura com os demais. A mudança
no sistema de coordenadas, para sistema UTM, foi realizada no software Mapinfo®, pois
Capítulo II - METODOLOGIA
18
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
os mesmos foram adquiridos no sistema de coordenadas geográficas. A correção de
maré deu-se através do gráfico de correção de maré, com redução das profundidades a
um Datum constante, cujo zero relativo aproxima-se do zero absoluto estabelecido para
o nível médio do mar. Por último, uma filtragem nos dados foi necessária para corrigir
possíveis erros de leitura.
Feitas todas as correções, os dados foram manipulados no software Surfer® 8.0
para a geração do modelo digital de terreno. No Surfer® foram geradas as malhas para a
elaboração do mapa de contorno e Modelo Digital de Terreno da subárea. Dos vários
métodos testados o de krigagem mostrou o melhor resultado na definição da topografia.
2.5 - GEORREFERENCIAMENTO E PROCESSAMENTO DIGITAL DAS
IMAGENS (PDI)
O georreferenciamento foi realizado no ER-Mapper® 6.3, utilizando-se o Datum
SAD 69 e Projeção UTM Zona 24-S. Para as devidas correções de distorções espaciais,
que são ocasionadas durante a aquisição das imagens devido a fatores como as
variações de altitude da plataforma do satélite, a rotação e a curvatura da terra que
geram uma imprecisão cartográfica. Todos os mapas e as cartas topográficas também
foram georreferenciados no mesmo sistema de coordenadas para comporem o SIG da
área.
O processamento digital promove um melhor realce visual das informações
presentes nas imagens a partir da aplicação de algorítmos de sistemas computacionais
específicos. Na imagem selecionada, Landsat 5-TM, foram feitas várias composições
coloridas com o objetivo de relacionar a que melhor representasse as feições superficiais
da área.
Além das composições coloridas foram feitas as modificações de contraste de
brilho no histograma da imagem. Essas modificações de contraste baseiam-se em
métodos de transformações lineares e não-lineares na radiometria da imagem, contidas
no software ER-Mapper® 6.3, programa utilizado neste trabalho. Outros tratamentos
essenciais do PDI também se mostraram satisfatórios para a área, como a análise por
principais componentes e a filtragem para realce de bordas e eliminação de ruído.
Capítulo II - METODOLOGIA
19
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
A análise por principais componentes baseia-se no fato de se extrair de uma
grande proporção de informações contidas em cada banda espectral, uma informação
comum e altamente correlacionada concentrando-a numa única imagem. O processo de
filtragem se faz necessário quando há necessidade de realce de bordas, feições lineares
de determinadas direções, padrões de textura, ou de reduzir ou remover ruídos (Maillard
2001). Para as imagens de sensoriamento remoto aplicadas neste trabalho foi utilizado o
filtro direcional Prewitt de dimensão 5X5, com bom realce de contraste, destacando as
formas de leito submarinas, lineamentos de beach rocks e o paleocanal do Rio PiranhasAçu.
2.6 – MODELO DIGITAL DE TERRENO (MDT)
As cartas topográficas da SUDENE e o mapa batimétrico elaborado por Costa
Neto (1997) (Figura 2.6) serviram como base de dados para a geração do modelo na
área adjacente à foz do rio Açu. Para a subárea Ponta do Tubarão foram usados os
dados batimétricos coletados em campo. Em ambos foram testados os métodos de
interpolação de GRID e TIN (Triangular Irregular Network), nos softwares Surfer® 8.0 e
Arcview® 3.2.
FIGURA 2.6 – Mapa batimétrico da plataforma adjacente à Foz do Rio Piranhas-Açu (Costa Neto, 1997).
Capítulo II - METODOLOGIA
20
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Após a digitalização e georreferenciamento do material cartográfico, os mesmos
foram exportados para o ArcView® GIS, onde foram vetorizadas as curvas de nível e os
pontos cotados. Com esses dados compondo uma única camada (layer) no SIG, foi
gerada a malha irregular TIN. Nessa malha a representação é feita pela distribuição de
polígonos triangulares, onde os vértices estão sobre os pontos amostrais para compor o
modelo, interligados três a três.
A partir da criação da TIN tem-se a representação do MDT em 2D e 3D, neste
último foi feita à sobreposição das composições coloridas em RGB-521 e -312. Essa
operação consiste em adicionar à imagem, que já contém os atributos X e Y
(coordenadas geográficas), o atributo Z (elevação). Para melhorar a visualização
modificou-se o exagero vertical (500X), conseguindo assim um maior realce na
profundidade e melhorando a visualização das diferenças morfológicas do terreno
(Figura 2.7).
FIGURA 2.7 – Esquema das etapas
seguidas na geração do modelo digital
de terreno para a área adjacente a foz
do
Rio
Piranhas-Açu
com
sobreposição da imagem de satélite.
No caso da subárea Ponta do
Tubarão, os dados batimétricos foram
inseridos no SIG em forma de tabela
contendo a posição geográfica (X,Y) e
a profundidade corrigida (Z).
Capítulo II - METODOLOGIA
21
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
A geração e integração do MDT com as imagens de satélite nas composições
RGB-521 e RGB-312 também foram testados os dois softwares Surfer® 8.0 e ArcView®
3.2, sendo que neste último as ferramentas permitem uma visualização a partir de maior
quantidade de ângulos, o que facilitou as interpretações. Essas imagens foram escolhidas
para sobrepor o MDT por apresentarem o melhor contraste de feições na área de
trabalho.
Para a subárea Ponta do Tubarão o modelo final foi gerado a partir da planilha
corrigida de dados batimétricos. No método de malha irregular (TIN) foram utilizadas as
ferramentas do ArcView®, porém esse modelo de representação não se mostrou
satisfatório em comparação com o modelo GRID gerado no Surfer®.
Nesse novo
modelo, a malha foi interpolada pelo método de Kriging, que melhor se adaptou a
morfologia da área, com tamanho de célula igual a 30 m. Para integração com a
imagem de satélite utilizou-se composição RGB-521 em virtude do bom contraste visual
dessa imagem para a área.
2.7 - INTEGRAÇÃO E ANÁLISE DE DADOS
Após a conclusão das etapas anteriores, pode-se fazer a análise dos dados
gerados, imagens e modelo digital de terreno, estes foram combinados ao mapa
faciológico (Vital et al. 2002) para a interpretação da morfologia.
A interpretação dos dados seguiu duas fases: primeiro foram analisadas as
imagens digitais geradas pelo PDI juntamente com o mapa faciológico da área, em
seguida a interpretação do MDT associado à imagem.
O modelo digital de toda a área serviu de base para as considerações finais do
trabalho.
Capítulo II - METODOLOGIA
22
CAPÍTULO
III
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
III - Embasamento Teórico
3.1 – INTRODUÇÃO
Neste capítulo serão abordados os aspectos teóricos sobre os métodos que
constam na execução do presente trabalho: geoprocessamento, sensoriamento remoto,
processamento digital de imagem e geofísica marinha. O objetivo dessa abordagem é
tomar conhecimento sobre os princípios de funcionamento dos métodos de aquisição de
imagens geofísicas marinhas e orbitais, e os processamentos necessários para a
interpretação e integração desses produtos. Também se faz necessário um resumo das
características dos tipos de sistemas plataformais costeiros, bem como os meios diretos e
indiretos de aquisição de informações sobre essas áreas.
3.2 – GEOPROCESSAMENTO
Disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais
para o tratamento da informação geográfica (INPE 2004). Essas ferramentas são os
Sistemas de Informação Geográfica (SIG) que permitem a realização de análises de alta
complexidade na integração de diversos dados (mapas, plantas, tabelas, etc.), a criação
de bancos de dados georreferenciados e a produção de material cartográfico.
O geoprocessamento possui várias formas de aplicações em áreas da agricultura,
cartografia, geologia, ordenamento, análise ambiental (Grigio 2003) e gestão territorial,
entre muitas outras. De maneira resumida existem três grandes formas de utilização de
um SIG:
◦
Produção de mapas – na geração de dados espaciais;
◦
Análise espacial – na combinação de informações espaciais para estudo de
fenômenos;
◦
Banco de dados geográficos - funcionando para o armazenamento e recuperação
de informação espacial.
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
23
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Um SIG oferece mecanismos para a combinação de várias informações, por meio
de algoritmos de manipulação e análise, permitem consultar, recuperar, visualizar e
plotar os produtos gerados (Figura 3.1).
FIGURA 3.1 – Estrutura geral dos componentes de SIG. Adaptado de INPE (2004).
Os mapas temáticos descrevem de forma qualitativa, como uma grandeza
geográfica está distribuída no espaço. Podem ser armazenados em formato matricial
(imagem raster) ou vetorial (pontos, linhas ou polígonos). Nesse caso, o mapa
faciológico mostra a distribuição dos fácies sedimentares na área de trabalho e o seu
armazenamento no banco de dados foi na forma matricial.
Os modelos digitais de terreno são usados na representação matemática de uma
superfície real, a partir de algoritmos e de um conjunto de pontos (x, y) num referencial
qualquer, com atributos (z) que descrevem a variação contínua da superfície, pois é uma
solução numérica eficiente para a maioria das funções. A partir deles pode-se obter
informações de perfis e seções, podendo criar imagens sombreadas, mapas de
declividade e perspectivas tridimensionais. Neste trabalho, o MDT foi utilizado para o
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
24
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
armazenamento dos dados batimétricos e geração de respectivo mapa, além da
representação tridimensional em combinação com imagens de satélite.
O SIG utiliza uma malha de pontos amostrados no terreno para a geração dos
modelos, e essa malha pode ser de distribuição regular ou triangular. As malhas
triangulares correspondem a pontos amostrados no terreno, apresentando maior
precisão qualitativa, ao passo que em uma grade regular geralmente são obtidas pela
interpolação de valores amostrados, apresentando maior precisão quantitativa. Numa
malha regular os elementos estão dispostos com um espaçamento fixo, para a malha
triangular essa disposição se dá de forma irregular numa estrutura topológica vetorial de
arco-nó. Para esse trabalho foram testadas as duas formas de geração e manipulação de
modelos de forma a encontrar a que melhor se adaptam as características da área em
questão. Geralmente, para a representação de topografia, as malhas triangulares são as
mais usadas por representarem melhor a complexidade do relevo sem a necessidade de
grande quantidade de dados redundantes. Na grade regular a amostragem fixa dificulta
a adaptação de áreas com muita variabilidade no relevo, devido a sua grande
redundância.
3.3 – SENSORIAMENTO REMOTO
Definido especificamente como “a utilização de sensores para aquisição de
informações sobre objetos ou fenômenos sem que haja contato direto entre eles” (Crósta
1992), o sensoriamento remoto envolve vários conceitos físicos e matemáticos. Um
sensor remoto é um sistema fotográfico ou óptico-eletrônico capaz de detectar e registrar,
sob a forma de imagens ou não, o fluxo de energia radiante refletido ou emitido por
objetos distantes. Esses objetos possuem propriedades termais que determinarão a
absorção, reflexão e transmissividade da energia radiante de superfície, de acordo com o
comprimento e a freqüência de onda da energia radiante incidente.
Essas medidas são tomadas por radiômetros, sensores que medem, no nível
terrestre, a reflectância em intervalos espectrais definidos. Neste trabalho o alvo
encontra-se em área submersa, sendo preciso a utilização de bandas onde a água
apresente menor coeficiente de absorção. O comportamento espectral da água varia de
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
25
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
acordo com as substâncias presentes no momento do imageamento, como por exemplo,
sedimentos em suspensão, matéria orgânica dissolvida e fitoplâncton.
A curva de reflectância de um alvo em cada comprimento de onda permite
observar esse comportamento, e serve de meio para a escolha das bandas usadas na
análise do alvo (Figura 3.2).
FIGURA 3.2 – Curvas genéricas de reflectância de alvos encontrados na superfície da terra e suas
relações com as bandas do Landsat TM. Florenzano et al. (1988).
3.4 – O SISTEMA LANDSAT
O sistema Landsat possui dois componentes principais: o subsistema satélite e o
subsistema estação terrestre (segmento solo). O primeiro tem a função de adquirir os
dados, e o segundo, processá-los para sua utilização na interpretação das informações.
As órbitas do Landsat possuem as seguintes características:
•
Repetitivas (16 dias);
•
Circulares;
•
Heliosincrones, ou seja, sincronizadas com o sol, passando na mesma hora solar
em qualquer ponto observado;
•
Quase polar, permitindo assim uma cobertura completa da terra entre 81°N e
81°S;
•
Altitude de705 km e uma velocidade equivalente a 7,7 km/seg no solo.
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
26
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Lançado em 1984, o sistema Landsat 5-TM é composto por 7 bandas espectrais,
sendo cada uma correspondente a uma faixa do espectro eletromagnético. Landsat 7ETM+ foi lançado em abril de 1999, com um novo sensor a bordo denominado ETM+
(Enhanced Thematic Mapper Plus). A principal diferença entre esses dois sistemas é a
adição de uma banda espectral (banda Pancromática) com resolução de 15 m,
perfeitamente registrada com as demais bandas, melhorias nas características
geométricas e radiométricas, e o aumento da resolução espacial da banda termal para
60 m. O intervalo espectral define a aplicação de cada uma dessas bandas (Tabela 3.1).
Interv.
Banda Espect.
Principais características e aplicações das bandas TM do satélite LANDSAT-5
(µm)
1
2
3
4
5
6
7
Possui grande penetração em corpos de água, com elevada transparência, permitindo
0,45 - estudos batimétricos. Sofre absorção pela clorofila e pigmentos fotossintéticos
0,52 auxiliares (carotenóides). Apresenta sensibilidade a plumas de fumaça oriundas de
queimadas ou atividade industrial. Pode apresentar atenuação pela atmosfera.
0,52 - Grande sensibilidade à presença de sedimentos em suspensão, possibilitando sua
0,60 análise em termos de quantidade e qualidade. Boa penetração em corpos de água.
A vegetação verde, densa e uniforme, apresenta grande absorção, ficando escura,
permitindo bom contraste entre as áreas ocupadas com vegetação (ex.: solo exposto,
estradas e áreas urbanas). Apresenta bom contraste entre diferentes tipos de
cobertura vegetal (ex.: campo, cerrado e floresta). Permite análise da vanação
0,63 litológica em regiões com pouca cobertura vegetal. Permite o mapeamento da
0,69
drenagem através da visualização da mata galeria e entalhe dos cursos dos rios em
regiões com pouca cobertura vegetal. É a banda mais utilizada para delimitar a
mancha urbana, incluindo identificação de novos loteamentos. Permite a identificação
de áreas agrícolas.
Os corpos de água absorvem muita energia nesta banda e ficam escuros, permitindo
o mapeamento da rede de drenagem e delineamento de corpos de água. A vegetação
verde, densa e uniforme, reflete muita energia nesta banda, aparecendo bem clara
nas imagens. Apresenta sensibilidade à rugosidade da copa das florestas (dossel
0,76 - florestal). Apresenta sensibilidade à morfologia do terreno, permitindo a obtenção de
0,90 informações sobre Geomorfologia, Solos e Geologia. Serve para análise e
mapeamento de feições geológicas e estruturais. Serve para separar e mapear áreas
ocupadas com pinus e eucalipto. Serve para mapear áreas ocupadas com vegetação
que foram queimadas. Permite a visualização de áreas ocupadas com macrófitas
aquáticas (ex.: aguapé). Permite a identificação de áreas agrícolas.
Sensibilidade ao teor de umidade das plantas, servindo para observar estresse na
1,55 vegetação, causado por desequilíbrio hídrico. Esta banda sofre perturbações em caso
1,75
de ocorrer excesso de chuva antes da obtenção da cena pelo satélite.
10,4 - Sensibilidade aos fenômenos relativos aos contrastes térmicos, servindo para detectar
12,5 propriedades termais de rochas, solos, vegetação e água.
Sensibilidade à morfologia do terreno, permitindo obter informações sobre
2,08 Geomorfologia, Solos e Geologia. Serve para identificar minerais com íons hidroxilas.
2,35
Favorável à discriminação de produtos de alteração hidrotermal.
TABELA 3.1 – Intervalo espectral e aplicação correspondente a cada banda do sistema Landsat TM.
Compilado de (http://www.engesat.com.br/satelites/landsat5.htm)
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
27
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
3.5 – PROCESSAMENTO DIGITAL DE IMAGENS
A função primordial do processamento digital de imagens (PDI) no sensoriamento
remoto é fornecer algoritmos para facilitar a identificação e extração da informação
contida nas imagens para posterior interpretação. O olho humano não é capaz de
processar a grande quantidade de informações presentes numa imagem em decorrência
das distorções e degradações, devido os processos de aquisição, transmissão e
visualização de imagens, aumentando ainda mais essa dificuldade. É objetivo principal
do PDI a remoção dessas barreiras para facilitar a extração de informações a partir de
imagens (Crósta 1992).
A interpretação de imagens adequada deve utilizar três propriedades básicas das
superfícies representadas: a tonalidade, a textura e o contexto. A tonalidade diz respeito
à cor ou ao brilho dos objetos estudados, os tons são dependentes das propriedades de
reflectância dos materiais e do intervalo do espectro eletromagnético coberto. A textura é
o efeito que o conjunto das feições define a uma área específica. O contexto é a
interligação entre os arranjos de tons e texturas, e sua relação com as características
físicas da área onde estão inseridos. Para a percepção dessas propriedades faz-se
necessário à aplicação das técnicas do PDI: composição RGB, composição IHS, análise
por principais componentes, fusão por RGBI, dentre outras.
3.6 – DINÂMICA COSTEIRA
A região de interação oceano-continente, zona costeira sofre constantemente os
efeitos dos eventos marinhos, desde a modelagem da linha de costa, resultado da erosão
e deposição, até as influências climáticas em decorrência da variação de temperatura da
água do mar.
Zona Costeira é a área de interação do ar, da terra e do mar, incluindo seus
recursos marinhos e terrestres, renováveis ou não, podendo conter a faixa marítima, o
solo e o subsolo marinhos de jurisdição nacional, setores de abrasão e sedimentação,
planícies de restinga e sistemas lagunares, planícies e terras baixas sublitorâneas, sob
influência das marés, e as bacias hidrográficas do interior dos continentes.
A Zona Costeira testemunha o intercâmbio direto entre o continente e o mar, nos
planos físico, químico, biológico e geológico, como também nos planos político,
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
28
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
econômico e social. Atualmente, mais da metade da população mundial (caso válido
inclusive para o Brasil) vive a menos de sessenta quilômetros da costa e essa relação
pode aumentar para dois terços até 2020 segundo a Agenda 21, 2004.
A proximidade dessas regiões, densamente povoadas, dos ecossistemas costeiros
e a importância deles para a produção de recursos vivos marinhos, condicionam
conflitos de interesses entre diversos setores de atividade: urbanização, indústria,
comércio, subsistência, serviços portuários, pesca e turismo, expondo e impondo aos
ecossistemas e ao meio ambiente, diferentes níveis de modificações e transformações
(BDT 2005).
3.6.1 – Ondas
As ondas geralmente resultam dos ventos gerados pela troca de calor e umidade
entre o mar e o ar, quando o vento sopra durante muito tempo e em altas velocidades
na mesma direção, sobre grandes distâncias. São importantes agentes modeladores da
linha de costa, uma vez que causam o maior impacto sobre o litoral. Representa o
fenômeno ondulatório de transmissão de energia através da matéria.
A onda ideal apresenta cristas (parte alta) e cavas (parte baixa). A diferença
métrica entre ambas define a altura da onda (H). A distância horizontal entre duas cavas
ou duas cristas sucessivas é o comprimento de onda (L), a relação entre essas duas
medidas (H/L) é o declive da onda. Um período (T) de onda é o tempo gasto para
passar uma onda completa e a freqüência (f) é o número de cristas que passa num
determinado ponto em um minuto. Geralmente classificam-se da relação do seu
comprimento com a profundidade do fundo oceânico em: ondas profundas, de águas
rasas e ondas de transição (Thurman 1997):
◦
Ondas de águas profundas – ocorrem quando a profundidade é maior que a
metade do comprimento de onda. Não sendo, portanto afetadas pelo fundo
oceânico;
◦
Ondas de águas rasas – ocorrem quando a profundidade é inferior a 1/20 do
comprimento de onda, inclusive ondas geradas por ventos na zona costeira,
tsunamis e marés;
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
29
Fernanda Barbosa de Lima
◦
Relatório de Graduação
Ondas de transição – ocorrem quando a profundidade é inferior à metade do
comprimento de onda, e maior que L/20. Nesse caso a velocidade é controlada
parte pelo comprimento de onda, parte pela profundidade.
A aproximação das ondas no continente pode resultar em efeitos diversos sobre a
linha de costa e sobre a própria onda, tais como: refração e difração das ondas, ação
hidráulica, abrasão e movimento de sedimentos (Longwell 1975).
A refração ocorre quando as ondas começam a arquear-se e os comprimentos de
onda tornam-se mais curtos à medida que se aproxima da linha de costa. Raramente o
ângulo de aproximação da frente de onda com a costa é exatamente 90°, com isso
alguns setores começam a “sentir o fundo” mais cedo, atrasando-se em relação ao resto
da onda, fazendo com que ocorra uma curvatura da frente de onda (Longwell 1975).
Quando atua de maneira direta, a pressão hidráulica pode comprimir de forma
violenta o ar que se encontra nas fissuras das rochas. O ar comprimido tem a
competência para empurrar grandes blocos de rochas. As conseqüências desses efeitos
resultam no movimento dos sedimentos, que a partir do desgaste das rochas geram
partículas que são removidas e arrastadas para o fundo, de acordo com a energia das
ondas e correntes. A abrasão é uma importante forma de erosão, pois causa o desgaste
das superfícies rochosas por partículas que são empurradas pela ação das ondas
(Longwell 1975).
A arrebentação ocorre quando a profundidade é inferior a L/20, nesse caso a
movimentação das partículas é muito retardada pela ação do fundo marinho. Com isso,
as cristas se tornam estreitas e pontiagudas, as cavas ficam curvas e largas. O aumento
da altura é seguido pela diminuição do comprimento de onda e pelo aumento no declive
(H/L) progressivamente até a quebra da onda na zona de surf (Komar 1998). Durante
todo esse processo ocorre uma mudança na trajetória das partículas de água, que de
circulares, ficam cada vez mais achatadas (Figura 3.3).
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
30
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
FIGURA 3.3 – Mudança na forma das ondas e na trajetória do movimento executado pelas partículas de
água, à medida que chegam a costa e tocam o fundo (adaptado de Longwell 1975).
Chaves e Vital (2001) em estudos sobre a dinâmica costeira numa área de
Macau, observaram que o maior período de ondas em 2000 se deu no mês de abril (1’
20, 07”) e o menor no mês de maio de 2001 (33, 36”); a maior altura de ondas foram
registradas no mês de novembro (0,722 m) e a menor no mês de maio de 2001 (0,125
m). a velocidade da corrente de deriva litorânea variou de 1,103 m/s (novembro de
2000) a 0,171 m/s (maio de 2001).
3.6.2 – Ventos
Os ventos são gerados quando existem diferenças de temperatura e pressão
entre duas superfícies. Existem na atmosfera feições relativamente permanentes: centros
de alta pressão ocorrem sobre os pólos e em latitudes tropicais, já em regiões equatoriais
e subpolares ocorrem centros de baixa pressão (UNISANTA 2004).
O ar existente sobre superfícies quentes é aquecido, ficando mais leve e
ocorrendo ascenção, enquanto que o ar sobre superfícies mais frias é resfriado, ficando
mais denso, ocorrendo descendência. Esse trânsito gera a diferença na pressão do ar à
superfície, que tende a ser mais baixa nas regiões de ar ascendente e mais alta em
regiões de ar descendente. Com isso são gerados os gradientes de pressão, onde o ar flui
das regiões de alta para as de baixa pressão. Quando esse movimento envolve grandes
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
31
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
massas de ar são gerados os ventos globais, enquanto os ventos locais envolvem
gradientes em escala local, afetando assim uma área menor.
Esses gradientes de pressão geram três sistemas gerais de ventos na atmosfera:
ventos alísios, que ocorrem entre 0º e 30º de latitude, soprando do E para o W;
ventos do W, entre 30º e 60º de latitude e que sopram do W para o E; e, por último,
vento do E nas regiões polares, do E para o W (na meteorologia, os pontos cardeais
definem a localização da origem do vento, e não o destino, como geralmente se costuma
a usar). Tais sistemas de vento são os principais responsáveis pelo equilíbrio de calor no
planeta.
O “Efeito de Coriolis” causa o desvio dos ventos para a direita (hemisfério sul) e
para a esquerda (hemisfério norte), ocasionando também o desvio das águas
superficiais, que geram importantes correntes oceânicas. Sua origem está no fato de que
o movimento de rotação da Terra dá-se no sentido de W para E, de modo que um
objeto viajando em um curso retilíneo do pólo norte ao equador estará influenciado pela
rotação da Terra que gira embaixo dele. O resultado final é que o objeto se desvia para
oeste em relação ao seu destino pretendido. Para um observador externo, parece como
se o objeto tivesse uma trajetória levemente curvada para W. Do mesmo modo, um
objeto movendo-se para o N a partir do equador parecerá se desviar para o E. A regra
prática é que no hemisfério norte os objetos se desviam para o lado direito do sentido do
movimento; no hemisfério sul, para o lado esquerdo (Figura 3.4).
FIGURA 3.4 – Desvio da trajetória de direção dos ventos causado pelo “Efeito de Coriolis”
fhttp://geocities.yahoo.com.br/saladefisica5/leituras/coriolis.htm
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
32
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
3.6.3 – Marés
A atração gravitacional da Lua e, em grau menor, do Sol sobre os oceanos causa
as marés, que é a subida e descida vertical das águas do mar. O Sol, a Lua e a Terra
estão, a cada duas semanas, alinhados em situação de lua cheia (Figura 3.5). É nessa
ocasião que acontecem as marés de sizígia, quando se podem verificar as maiores
amplitudes de maré. No desalinhamento que se observa nas fases de lua crescente e
minguante, acontecem as marés de quadratura, momento que não existem grandes
variações na amplitude de maré.
A água do mar, em A, está mais
próxima da Lua, sendo, então, atraída por ela
por uma força maior do que nos demais
pontos. Por isso essa água sofre uma elevação
neste ponto, dando origem a uma maré alta
na posição A.
No ponto C, oposto, a força
gravitacional da Lua sobre a água é menor do
que nos outros pontos. Então, em C, por
inércia, a água tende a se afastar da Terra,
dando origem neste ponto também a uma
maré alta. Nos pontos B e D o nível do mar é
mais baixo à altura média, dando origem à
maré baixa nesses pontos.
A atração gravitacional do Sol provoca
um efeito semelhante nas águas do mar, se
sobrepondo ao efeito produzido pela Lua. Por
isto, quando o Sol, a Lua e a Terra estão
alinhados, são observadas marés mais
elevadas, pois nesta situação os efeitos se
somam.
FIGURA 3.5 – Efeito de marés resultante da ação gravitacional exercida pela Lua e o Sol sobre a Terra
(Geocities, 2004)
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
33
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Amplitude de maré é a diferença, em metros da altura da água entre uma
preamar (PM) e uma baixamar (BM). Quanto à amplitude, as marés podem ser
classificadas como micro, meso e macromaré. Quando ocorre uma grande diferença
entre a maré observada e a que foi prevista na tábua de marés, tem-se uma maré
metereológica. As causas para que isso ocorra são as variações da pressão atmosférica e
a troca de momento linear entre o vento e a água. As marés podem ser diurnas,
semidiurnas ou mistas:
◦
Marés Diurnas - ocorrem apenas uma preamar (PM) e uma baixamar (BM) a
cada dia lunar (24h e 50 min.) com pouca variação de amplitude;
◦
Marés Semidiurnas – ocorrem duas PM e duas BM no período de um dia lunar,
com intervalo de tempo entre uma PM e uma BM sucessivas de pouco mais de 6
horas;
◦
Marés Mistas – ocorrem influências dos dois modelos anteriores, com grandes
diferenças entre a altura de duas PM e duas BM sucessivas.
3.6.4 – Correntes
As correntes marinhas são movimentos que deslocam as massas de água de um
local para outro. Classificam-se de acordo com a forma com que se dá esse
deslocamento ao longo da linha de costa, podendo ser costeiras, litorâneas, de maré ou
oceânicas.
◦
Correntes Costeiras – ocorrem geralmente paralelas à costa, controladas pelo
vento e pela descarga dos rios;
◦
Correntes Litorâneas – essas correntes deslocam-se com sentido normal a costa
(corrente de retorno) e em ângulo com a costa (corrente de deriva litorânea). As
correntes de retorno são responsáveis pelo arraste de sedimentos para o mar
causando a presença de zonas de turbidez para além da zona de surfe. As
correntes longitudinais transportam sedimentos ao longo da costa;
◦
Correntes de Maré – estão relacionadas ao movimento horizontal da água em
associação com a subida e descida da superfície do mar. Esse tipo é mais comum
em áreas interiores, no entanto ocorre em mar aberto na área de estudo (Silva et
al. 2003);
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
34
Fernanda Barbosa de Lima
◦
Relatório de Graduação
Correntes Oceânicas – podem ser geradas por dois tipos de processos:
termoalinos, que provoca o deslocamento das massas de água por meio das
variações de temperatura e salinidade; e por sistemas de ventos originados da
radiação solar. Os processos termoalinos são dominantes nas águas profundas, os
deslocamentos pela ação dos ventos são restritos as águas superficiais.
3.7 – PLATAFORMA CONTINENTAL
Cerca de 70% da superfície da Terra é recoberto por oceanos e mares,
compreendendo o fundo submarino que está dividido em duas unidades maiores:
margem continental e fundo oceânico. A margem continental é a extensão dos
continentes, correspondendo cerca de 1/5 da área submersa dos oceanos. Baseado na
profundidade atingida, a margem continental está dividida em plataforma, talude e sopé
continental (Suguio 2003).
Na classificação em relação ao arcabouço tectônico são conhecidas as
plataformas de margem passiva, margem ativa e bacias de antepaís:
◦
Margem Passiva – ocorrem nas bordas dos continentes, com desenvolvimento de
prismas plataformais com maior espessura em direção ao mar. A sedimentação é
decorrente das redes de drenagem continentais, podendo desenvolver-se áreas de
plataformas agradacionais;
◦
Margem Ativa – são típicas de zonas de subducção, onde se desenvolvem com
estreita largura, com formação de prismas acrescionários em áreas com alta taxa
de sedimentação;
◦
Bacia de Antepaís – caracterizada por máxima subsidência e sedimentação
ocorrendo no lado do continente adjacente a zona orogênica. Quando a taxa de
sedimentação é alta podem ocorrer agradação e perfis plataforma-talude com
afinamento em direção a bacia, podendo desenvolver-se extensas áreas
plataformais.
A plataforma continental compreende a faixa que vai desde a linha de costa, nível
médio do mar até o talude continental, com profundidade máxima de 180 m e suave
declividade. No Brasil, a plataforma continental tem sua largura máxima em torno de
200 km na região norte e sua menor largura em frente à cidade de Salvador, no litoral
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
35
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
baiano onde alcança apenas 8 km. Suguio (2003) divide em plataforma interna (inner
shelf), plataforma intermediária (midle shelf) e plataforma externa (outer shelf) (Figura
3.6).
FIGURA 3.6 – Subdivisão da plataforma continental (Smith & Brink 1994). Na plataforma interna não
ocorre à separação das camadas de limite superior e de fundo.
◦
Plataforma interna – porção proximal que se estende desde o nível médio de
maré baixa até cerca de 30 m de profundidade. As condições de temperatura e
salinidade são extremamente variáveis, ocorrendo uma diversidade de animais e
vegetais devido a abundante iluminação;
◦
Plataforma intermediária – caracteriza-se pela transição do regime de fluxo
através da plataforma suavemente inclinada e decréscimo em direção ao mar na
freqüência e intensidade da agitação das camadas de fundo;
◦
Plataforma externa – porção distal iniciada a partir de 30 até 200 m de
profundidade aproximadamente. De baixa salinidade, em relação à plataforma
interna,
apresenta
iluminação
insuficiente
ocorrendo
principalmente
o
desenvolvimento de algas calcárias.
Em relação à tipologia de sedimentos encontrados nas plataformas, pode-se
classificá-las como: Autóctones, os sedimentos de fundo são intrabasinais ou
extrabasinais reliquiares, oriundos do retrabalhamento in situ de depósitos já existentes;
Alóctones, parcialmente suprida por sedimentação recente, recebendo grandes
quantidades de sedimentos extrabasinais do continente adjacente.
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
36
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
3.7.1 - Plataforma Continental do Estado do Rio Grande do Norte
No Estado do Rio Grande do Norte a plataforma continental apresenta largura
média entre 30-40 km, definindo sua quebra entre 50-60 m de profundidade. Sua
configuração sofreu forte influência do tectonismo vertical Meso-cenozóico, onde as
estruturas de horts e grabens predominantes na porção submersa e emersa da Bacia
Potiguar exerceram importante papel na sedimentação e morfologia. Como exemplo
desses compartimentos tem-se o graben de Guamaré e o alto de Macau.
Recentemente vários estudos sobre as feições morfológicas e as implicações
geodinâmicas têm sido efetuados ao longo da plataforma continental setentrional do Rio
Grande do Norte. Isso se deve a sua importante contribuição na produção de petróleo
no país.
Guedes (2002) realizou mapeamento na área de influência de dutos condutores
de gás e óleo na região de Guamaré, caracterizando a morfologia plana, com
profundidade máxima de 11m e os tipos de fácies sedimentares do substrato.
Albuquerque (2002) caracterizou as feições morfológicas da plataforma continental na
região de São Bento do Norte, destacando três lineamentos de arenitos praiais
(beachrocks) de direção E-W, banco submerso (popularmente chamado Croa) e formas
de leito subaquosas (sandwaves) além de caracterização faciológica.
Vital et al. (2002) em mapeamento faciológico registrou uma faixa de areias
litoclásticas próximo à costa, na região de deriva litorânea, seguida por uma zona
intermediária de areias litobioclásticas a biolitoclásticas, cascalhos bioclásticos a partir da
isóbata de 15 m. Da sedimentação por biodetritos são encontrados algas coralíneas e
foraminíferos bentônicos, com ostracodes, gastrópodes e bivalves em menor quantidade.
Na sedimentação siliciclástica predominam sedimentos quartzosos, com minerais
pesados ocorrendo de forma secundária. Os sedimentos lamosos ocorrem próximo à
desembocadura e nos canyons dos rios.
Caldas et al. (2001) datou arenitos praiais (beachrocks) pelo método de 14C MAS,
encontrando idades holocênicas (2200 a 6500 anos AP) e pleistocênicas (30000 a 40000
anos AP). Esses arenitos ocorrem entre 10 e 20 m de profundidade na plataforma
continental do Estado do Rio Grande do Norte, e podem representar diferentes períodos
de nível do mar estacionário durante a última transgressão pós-pleistocênica.
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
37
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Segundo Costa Neto (1997) a configuração atual da plataforma interna
setentrional do Rio Grande do Norte, está relacionada com as variações do nível do mar
e os sucessivos períodos de estabilização durante o Quaternário. No mesmo estudo, o
autor identificou cinco feições geomorfológicas principais na área da plataforma
continental interna adjacente ao delta do Rio Piranhas-Açu (Figura 3.7).
FIGURA 3.7 – Mapa de anomalias fisiográficas e sentido da deriva litorânea (Costa Neto 1997).
Paleocanal – apresenta orientação NE, de acordo com as principais feições estruturais do
continente. Estende-se desde a foz do rio Açu até a isóbata de 24 m, aproximadamente
23 km da linha de costa;
Bancos arenosos – são feições de caráter contínuo, com orientação preferencial paralela
a linha de costa, mostrando migração para W e flanco abrupto voltado para mar aberto,
o que define um transporte em direção ao largo. Morfologicamente podem apresentar
cristas, com presença de areias quartzosas, e cavas, onde se acumulam fragmentos de
conchas, lama e areia biodetrítica;
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
38
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
Recifes lineares – estão presentes ao largo da Ponta do Tubarão, em profundidades
entre 12 e 18m. Os principais na área são conhecidos como a Urca do Tubarão e
Cabeço da Barra Velha, com direção NW-SE;
Recifes isolados – conhecidas vulgarmente pela denominação de “cabeços”, sua
morfologia é de topo pontiagudo e convexo, parcial ou totalmente cobertos por algas
calcáreas. A presença é marcante ao largo de Barreiros, Macau e extremo NW da área.
Ocorrendo em profundidades variando de 1 a 11m;
Fundo plano – de relevo plano e suavemente ondulado, ocorrendo na porção W da
área.
Capítulo III – EMBASAMENTO TEÓRICO
39
CAPÍTULO
IV
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
IV – Análise Integrada
4.1 – ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DAS IMAGENS DIGITAIS DO
LANDSAT 5-TM
Várias composições coloridas foram testadas para verificar quais as que melhor se
aplicariam à área e ao objetivo do trabalho. A relação dos melhores combinações foi
feita com base na compilação de trabalhos prévios, e na avaliação da resposta espectral
da água na faixa do visível do espectro eletromagnético, dentre eles os trabalhos de
Amaro (1998), Alves (2001) e Souto (2004).
Destacaram-se as combinações RGB-521, RGB-751 e RGB-312, o filtro
direcional Prewitt 5X5 e a análise por principais componentes PC1. Em todas as
combinações estão presentes as bandas 1 e/ou 2 por se encontrarem na faixa de maior
reflectância da água (0,45 – 0,60 µm).
A análise da combinação colorida RGB-521 (Figura 4.1) fornece informações
sobre as diferentes profundidades da plataforma continental por meio da variação na
tonalidade do azul, decorrente da grande penetratividade das bandas 1 e 2, além da
presença de sedimentos em suspensão. Pode-se, numa análise preliminar, identificar três
principais zonas de variação das cotas batimétricas: (i) a primeira, iniciando a partir da
linha de costa, representada numa tonalidade mais clara de azul, corresponde à parte
mais rasa da plataforma; (ii) a segunda, de profundidade intermediária é reconhecida
pelo escurecimento do tom azul, seguida pela (iii) zona que deve representar as maiores
profundidades da área, onde ocorre absorção total, coloração escura até o preto. Nessa
última zona está localizada a quebra da plataforma e o talude continental e a precisão
dessa localização é obtida com perfis batimétricos de maior extensão a partir da linha de
costa. O realce dado pela banda 2 nessa combinação deixa bem destacada no centro da
área uma pluma de sedimentos em suspensão proveniente da descarga do Rio PiranhasAçu, a imagem da PC1, RGB-751, RGB-312 e a banda 1 isolada, apenas com realce de
contraste no histograma e escala de cor (Figura 4.2), mostraram que o volume dessa
pluma é bem maior que o visualizado na composição RGB-521.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
40
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
FIGURA 4.1 – Imagem Landsat 5-TM (13/06/2000) da área da plataforma adjacente a foz do Rio
Piranhas-Açu, na composição RGB-521, com indicação de perfis topográficos. Legenda: PC - Paleocanal;
PSS - Pluma de Sedimentos em Suspensão; DS- Dunas Submersas; FSS – Faixa de Sedimentos em
Suspensão.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
41
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
FIGURA 4.2 – Comparação entre o volume da pluma de sedimentos em suspensão no paleocanal
do Rio Piranhas-Açu, através das composições coloridas no sistema RGB da imagem Landsat 5TM
(13/06/2000).
A feição geomorfológica que mais se destaca em todas as composições é o
paleocanal do Rio Piranhas - Açu, que possui direção NE e está localizado na parte
central da área. Pelo mapa batimétrico de Costa Neto (1997) a profundidade máxima
atingida no canyon nessa área é de 24 m, no entanto obtém-se uma boa resposta
espectral até a cota de 15m aproximadamente. A origem do canyon decorre da incisão
que o canal do rio provocou sobre a plataforma exposta quando o nível do mar estava
mais baixo que o atual.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
42
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
A oeste do paleocanal, seguindo o contorno da linha de costa, ocorre uma faixa
de sedimentos em suspensão que se destaca pela textura lisa e uma coloração azul
esbranquiçada na combinação RGB-521, em decorrência da alta reflectância do material
areno-quartzoso. Possui aproximadamente 2,5 km de largura e representa o resultado do
retrabalhamento exercido pelas ondas e marés sobre a costa. Essa faixa não apresenta
continuidade do lado E do canal, onde a menor quantidade de sedimentos em
suspensão nessa área torna possível à observação das formas de leito de menor porte
que ocorrem em frente ao Município de Macau e região da grande Macau, onde está
compreendida a Ponta do Tubarão.
As formas de leito subaquosas são distinguidas na área onde a alta reflectância do
material de fundo define uma coloração esbranquiçada para essas feições, além de uma
textura lisa que representa o bom selecionamento desses sedimentos. Essas mesmas
formas, embora de maior porte, foram classificadas por Ashley (1990) como “dunas
subaquosas”. Destacam-se dois campos onde estas dunas apresentam uniformidade e
são bem desenvolvidas, estão localizados a E e W da área, orientadas de modo
subparalelo à linha de costa. A composição RGB-312 permite observar a geometria
dessas formas de leito, possibilitando inferir o sentido de transporte dos sedimentos de E
para W, corroborando com os estudos anteriores sobre o deslocamento da deriva
litorânea no litoral setentrional do Estado do Rio Grande do Norte (Tabosa 2000; Lima
2004).
Um lineamento de beachrocks de grande extensão é definido por uma seqüência
de arenitos isolados que acompanham o prolongamento do recife iniciado na plataforma
em frente à região de São Bento do Norte (Albuquerque 2002). Outro lineamento
distinguido na imagem, com direção aproximadamente E-W ocorre a NE da área,
consiste de um banco de algas calcárias (Costa Neto 1997) com extensão de
aproximadamente 10 km que intercepta o flanco leste do paleocanal onde ocorre uma
elevação dividindo-o em dois setores: interno (mais próximo à costa) e externo (mar
aberto). Costa Neto (op. cit.) interpretou essa elevação (soleira) como um testemunho de
erosão sobre as falésias da Formação Barreiras.
A composição RGB-312 evidencia a oeste do paleocanal em frente à Ponta do
Mel, uma área de textura rugosa onde ficam evidentes as feições lineares de direção NW,
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
43
Fernanda Barbosa de Lima
Relatório de Graduação
que ao encontrar o flanco W do paleocanal são desviadas para N, denotando um arraste
na sua estrutura linear (Figura 4.3). A origem dessa feição ainda é objeto de estudo.
FIGURA 4.3 – Composição colorida RGB-312 da imagem Landsat 5-TM (13/06/2000). Essa composição
ressaltou com melhor desempenho as características morfológicas da área, visualizadas na composição
RGB-312.
O resultado do processo de filtragem utilizando o filtro direcional Prewitt 5X5
sobre a banda 1 (Figura 4.4) deixou bem marcado o contorno do paleocanal e o recife
linear no seu flanco E. As dunas submersas mostraram um discreto relevo em função do
pequeno porte e extensão que as mesmas apresentam. Os lineamentos a Oeste do
paleocanal mostraram-se suavizados pela filtragem, aparecendo de forma discreta.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
44
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Relatório de Graduação
FIGURA 4.4 – Resultado do processo de filtragem da imagem Landsat 5-TM (13/06/2000) com o filtro
direcional Sunangle North West 5X5.
4.2 – CORRELAÇÃO DAS IMAGENS DIGITAIS LANDSAT 5-TM COM
DADOS FACIOLÓGICOS E BATIMÉTRICOS
Como descrito no item anterior, a imagem de satélite fornece informações a cerca
da profundidade em áreas submersas e, no tocante à faciologia, a relação cor/
profundidade nas imagens também pode representar uma variação textural de
sedimentos. Áreas de cor escura podem denotar tanto a profundidade maior, quanto a
possível tipologia do material de fundo, pois a distribuição desses sedimentos está
relacionada à granulometria, profundidade e velocidades de fluxo, parâmetros principais
que determinam o desenvolvimento das formas de leito subaquosas (Guedes 2002).
De acordo com o mapa faciológico de Vital et al. (2002), apresentado na Figura
4.5, ao longo do canyon estão depositadas margas e lamas calcáreas, evidenciando a
sedimentação de baixa energia que ocorre no paleocanal do Rio Piranhas-Açu. Essas
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
45
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áreas apresentam uma coloração escura até a absorção total em qualquer uma das
combinações RGB, pois corresponde aos locais de maior profundidade.
FIGURA 4.5 – Abrangência do mapa de fácies sedimentares da plataforma continental do estado
do Rio Grande do Norte (Vital et al. 2002) na área de trabalho. O mesmo foi adicionado ao SIG para as
discussões sobre a representatividade da imagem de satélite.
A areia litoclástica encontrada na faixa costeira desde a Barra do Corta Cachorro
e a Ilha Barreira Ponta do Tubarão também é depositada ao longo do recife que
intercepta o paleocanal, levando a acreditar que o mesmo funciona como anteparo para
esses sedimentos trazidos pelas correntes.
As formas de leito subaquosas que se
apresentam bem desenvolvidas nas imagens, demonstrando um bom selecionamento do
material de fundo, estão localizadas nas áreas onde ocorrem os sedimentos arenosos lito
- e bioclásticos.
Um fácies de lama terrígena é encontrado na desembocadura dos principais rios
da região, essa tipologia é bem definida nas imagens, apresentando uma coloração
verde escura na composição RGB-521 e violeta escuro na composição RGB-312.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
46
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Relatório de Graduação
4.3 – INTEGRAÇÃO DOS MODELOS DIGITAIS DE TERRENO COM AS
IMAGENS LANDSAT 5-TM
4.3.1 - Modelo digital de terreno para a subárea Ponta do Tubarão
Na subárea Ponta do Tubarão foram testados dois modelos de inteporlação de
dados: o método de malha regular (GRID) e o método de malha irregular (TIN), para a
comparação de melhor visualização. Para os dois modelos os dados utilizados foram os
mesmos coletados na campanha batimétrica e o melhor resultado visual foi obtido com
o método de malha regular (GRID), com tamanho de célula de 30 m, executado no
Surfer® 8.0.
O mapa de contorno (Figura 4.6-A) mostra a variação de profundidade, entre 0 e
-10 m, com baixo gradiente de declividade. As cotas positivas referem-se aos sedimentos
inconsolidados que chegam à foz dos rios e formam bancos arenosos ao longo da linha
de praia.
Para a subárea Ponta do Tubarão o MDT (Figura 4.6-B) delineou um relevo
plano, não ocorrendo feição de destaque na morfologia, visto que apenas formas de
leito pouco desenvolvidas são visualizadas por meio das imagens nesta parte da área.
Em estudo multitemporal ao longo da zona costeira da Ponta do Tubarão, Souto (2004)
constatou uma intensa ação erosiva que causa a progradação das ilhas barreira com
remobilização de sedimentos que, provavelmente também influencia na formação das
sandwaves.
Para se obter um modelo que destacasse a geometria de cristas e cavas das
mesmas, independente do método de interpolação, seria necessária uma malha
batimétrica mais densa, aumentando a escala do mapa e consequentemente
melhorando a resolução. De acordo com a escala de trabalho, isso inviabilizaria a
sobreposição (drape) com a imagem de satélite, considerando a grande região coberta e
sua resolução máxima de 15 m.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
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FIGURA 4.6 – (A) Mapa de contorno gerado no Surfer® 8.0 como resultado do processamento dos
dados de perfis batimétricos coletados na subárea Ponta do Tubarão. (B) MDT com sobreposição da
composição RGB-521 da imagem Landsat 5-TM (13/06/2000). Escala vertical 1:300.
4.3.2 - Modelo digital de terreno (MDT) para a plataforma continental
adjacente ao estuário do Rio Piranhas-Açu
Para a execução desse modelo utilizaram-se os dados do mapa batimétrico de
Costa Neto (1997), a partir de sua digitalização, georreferenciamento e vetorização
conforme descrito na metodologia de trabalho.
A partir dessas etapas tem-se
inicialmente a geração do mapa de contorno (Figura XX), o mesmo mostrou uma
variação de profundidade entre 0 (linha de costa) e -24m (paleocanal).
Assim obteve-se um MDT que abrangesse uma área de maiores diferenças
morfológicas, possibilitando um melhor aproveitamento dessa metodologia. No modelo
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
48
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Relatório de Graduação
gerado pelo Surfer® (Figura 4.7) a malha de GRID foi feita com tamanho de célula de 30
m, para adquirir a mesma resolução espacial da imagem. Os modelos gerados no
Arcview® (Figuras 4.8-A e 4.8-B), com a malha TIN mostraram melhor adaptação à
morfologia da área, dada à estrutura irregular desse tipo de grade.
FIGURA 4.7 - Modelo digital de terreno gerado no Surfer®, com sobreposição da imagem Landsat 5-TM,
13/06/2000 na composição RGB-521. Escala vertical 1:800.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
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Relatório de Graduação
FIGURA 4.8 – A) MDT gerado no Arcview ® com sobreposição da imagem Landsat 5-TM, na
composição RGB-521. O exagero vertical de 500X ajuda a visualização das feições encontradas na área,
onde ficam bem destacados as dunas subaquosas, recifes e o paleocanal. B) MDT gerado no Arcview ®
com sobreposição da imagem Landsat 5-TM, na composição RGB-312.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
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Relatório de Graduação
A partir dos MDTs elaborados para a plataforma continental adjacente ao
município de Macau, pode-se fazer uma análise morfológica conjunta das imagens de
satélite e da batimetria, sendo complementada pelo mapa faciológico, constituindo
ferramenta de grande aplicabilidade.
O exagero vertical (500x) no modelo possibilita ressaltar ainda mais as diferenças
na morfologia do terreno, destacando as feições de maior importância topográfica.
Como resultado, tem-se bem destacada a geometria e direção NE do paleocanal, que se
sobressai dentre as demais: dunas, recifes e fundo plano. O exagero vertical permite
ainda visualizar a diferença de cota batimétrica de aproximadamente 5 m entre os recifes
e o fundo plano a E da área, no entanto apenas as dunas submersas de maior porte são
destacadas por esse exagero.
O flanco oeste do paleocanal mostra uma ligeira elevação topográfica em relação
ao flanco leste. Essa diferença também é percebida na imagem digital, onde o lado
topograficamente mais baixo (leste) apresenta uma coloração mais escura que o lado
mais alto (oeste). Fortes (1982) constatou movimentos recentes nessa porção da Bacia
Potiguar, através de dados de sísmica combinados a fotogeologia, que evidenciaram o
desnivelamento suave dos blocos que dividem a bacia. Justamente o Rio Piranhas-Açu
mostrou as melhores evidências desse movimento, em decorrência da variação na
posição do seu estuário, que migrou para E definindo um basculamento com mesmo
sentido estendendo-se à plataforma. A presença da elevação que divide o paleocanal é
melhor visualizada no modelo gerado pelo Arcview® e no perfil topográfico.
Capítulo IV – ANÁLISE INTEGRADA
51
CAPÍTULO
V
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V - Conclusões e Recomendações
A metodologia empregada conseguiu atender aos objetivos do trabalho, deve-se
atentar para a importância de estudos dessa natureza em áreas de influência da indústria
petrolífera, principalmente se tratando de áreas costeiras, por representarem ambientes
de grande diversidade biológica, alta vulnerabilidade ambiental e maior concentração
populacional. Tendo em vista que as populações costeiras detêm no mar, a sua principal
fonte de renda para a sobrevivência.
O ambiente de sistema de informações geográficas (SIG) permitiu a integração
dos dados de forma satisfatória, pois as ferramentas inerentes ao ArcView® 3.2
mostraram grande funcionalidade no que diz respeito a análise conjunta das imagens,
mapa faciológico e batimétrico. No entanto para que essas ferramentas sejam bem
aproveitadas, deve-se observar um fator importante nessa integração, de modo a não
resultar numa falsa análise: o georreferenciamento dos mapas utilizados.
A elaboração dos modelos digitais de terreno (MDTs) com integração de imagens
orbitais, mostrou-se de grande utilidade na visualização da morfologia para a área da
plataforma adjacente ao estuário do Rio Piranhas-Açu, pois possibilitou relacionar duas
características importantes para a interpretação: a profundidade e a textura. Os dois
softwares utilizados, Surfer® e ArcView® demonstraram excelentes resultados na geração
desses modelos, no entanto foi no segundo que as possibilidades de visualização
facilitaram as discussões. Podendo-se considerar uma metodologia de fácil aplicação e
bons resultados para áreas submersas.
Na subárea Ponta do Tubarão, os modelos não mostraram grande relevância na
análise da morfologia, devido à monotonia no relevo e o espaçamento dos perfis
batimétricos. A metodologia empregada serviu como base para a compreensão das
etapas de geração de uma carta batimétrica. Nesta área destacaram-se apenas as dunas
de pequeno porte que se formam pela ação de deriva litorânea sobre os sedimentos
remobilizados da região costeira.
Capítulo V – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
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A principal feição morfológica na plataforma interna da região de Macau é o
paleocanal do Rio Piranhas-Açu, que apresenta profundidade máxima de 24 m na área
de abrangência do mapa batimétrico de Costa Neto (1997). Seu destaque em relação
aos recifes e dunas subaquosas fica mais evidente quando visualizado em modelagem
3D com a possibilidade de aumento do exagero vertical.
As composições coloridas em RGB que melhor representaram essas informações
foram as combinações RGB-521 e RGB-312, considerando a presença das bandas 1 e 2
do Landsat 5-TM que apresentam boa penetração em corpos d’água. A aplicação da
Análise por Principais Componentes na PC1 e do filtro direcional Prewitt com dimensão
5X5 também se mostrou eficaz na caracterização das feições.
O desenvolvimento do trabalho permitiu reunir algumas observações sobre a
representatividade de imagens multiespectrias, no caso das imagens analisadas do
Landsat 5-TM e suas aplicações ao estudo da plataforma continental:
•
Essas imagens possuem grande fidelidade no tocante a profundidade de áreas
submersas, possibilitando a sua utilização na correção de dados em modelos
batimétricos 3D, para uma maior proximidade com o real;
•
O mapeamento faciológico tem nessas imagens, uma ferramenta fundamental
para a localização das diferentes classes sedimentares. Vários trabalhos para esse
tipo de levantamento já utilizam imagens espectrais como subsídio para a
delimitação de fácies sedimentares em áreas da plataforma continental
(Albuquerque 2002; Amaro et al. 2002; Guedes 2002; Vital et al. 2002).
•
Portanto as imagens de satélite representam as características faciológicas e
morfológicas
da
superfície.
Com
base
nisso,
sua
aplicação
torna-se
imprescindível, quando a área em questão trata-se de porções submersas com
boa visibilidade e profundidade variável, para a orientação de amostragens e
mergulhos, onde a visualização in situ não possui as facilidades de áreas
continentais emersas, bem como a definição de largura de malha batimétrica,
Recomendam-se como trabalhos futuros, a execução de perfis batimétricos mais
detalhados e de maior extensão, a partir da costa, de forma que a quebra da plataforma
seja contemplada; sugere-se ainda a aplicação dessa metodologia para outras áreas do
Capítulo V – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
53
Fernanda Barbosa de Lima
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litoral do Estado do Rio Grande do Norte, de forma a contribuir com soluções e
informações para o desenvolvimento sustentável dos recursos naturais do nosso Estado.
Capítulo V – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
54
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Fernanda Barbosa de Lima
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