Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/6341

O Doutorado Acadêmico pertence ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Avaliação e aplicação de dados de sensores remotos no estudo de ambientes costeiros tropicais úmidos, Bragança, norte do Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2000-11-17) SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e; EL-ROBRINI, Maâmar; http://lattes.cnpq.br/5707365981163429
Dados de sensores remotos orbitais foram avaliados e aplicados ao estudo de ambientes costeiros tropicais úmidos na Amazônia brasileira (Planície Costeira de Bragança, no nordeste do Pará) como parte do programa GLOBESAR-2, cujos objetivos eram construir e consolidar a capacitação de recursos humanos, bem como avaliar o potencial e a aplicabilidade do radar de abertura sintética SAR RADARSAT-1 na América Latina. A área em estudo está inserida no contexto geológico da bacia costeira de Bragança- Viseu. A evolução holocênica desta área é marcada por progradação lamosa em uma costa de submersão, onde se desenvolveu um dos maiores sistemas de manguezal do planeta, com aproximadamente 6.000 km2. Este trabalho tem demonstrado que dados orbitais de sensores remotos podem fornecer excelentes informações geológicas e de uso das áreas costeiras. Imagens do RADARSAT-1 representam uma ferramenta poderosa para o estudo de ambientes costeiros tropicais úmidos, principalmente em costas de manguezal. Este fato está relacionado à radiação nas microondas poder ser interpretada para o mapeamento e monitoramento da zona costeira amazônica, pois imagens SAR constituem a única fonte de dados com capacidade de percepção remota em todas as condições de tempo, em resposta a dificuldade de se obter imagens no espectro óptico na Amazônia, devido a permanente cobertura de nuvens. Imagens do sensor TM do satélite Landsat são excelentes dados para integração com o SAR RADARSAT, apresentando excelente performance na discriminação dos ambientes costeiros. Esta integração propiciou uma visão sinóptica da área, fornecendo informações geobotânicas (relação entre o ambiente costeiro e a vegetação sobrejacente) e de variações multitemporais. Adicionando os dados integrados a um sistema de informação geográfica foi possível ainda analisar simultaneamente as relações espaciais e temporais entre os vários ambientes costeiros, tornando a interpretação geológica mais compreensível, acessível, rápida e precisa dentro de uma filosofia organizacional para controle dos dados e posterior uso desta informação no gerenciamento da zona costeira. As aplicações dos dados de sensores remotos no estudo de ambientes costeiros tropicais foram utilizadas em diversas abordagens. Em relação ao estudo da variabilidade na posição da linha de costa ao longo da Planície Costeira de Bragança, este estudo tem revelado que durante o Holoceno (últimos 5.200 anos) a planície é marcada por uma progradação lamosa da linha de costa. Entretanto, a partir da análise de imagens de sensores remoto, foi possível investigar a variabilidade da linha de costa em escalas de longo (72-98) e curto período (85 a 88, 88 a 90, 90 a 91), cujas variações morfológicas são caracterizadas por um recuo da linha de costa, provavelmente devido à variações climáticas, tais como El-Niño e La-Niña, que controlam a precipitação ao longo da zona costeira, onde os períodos de erosão mais severos (85-88) são acompanhados de elevadas taxas de precipitação (>4.000 mm/ano). Do ponto de vista da análise espacial de ambientes costeiros, os manguezais constituem um dos melhores ambientes para análise a partir de sensores remotos, tanto no espectro eletroóptico devido sua alta reflectância no infravermelho próximo, quanto nas microondas devido sua textura rugosa. Portanto, os manguezais tem mostrado ser um excelente indicador geológico para detecção e quantificação das variações morfológicas de curto e longo período. Por fim, a integração de sensores remotos com GIS e dados de campo apresenta um papel fundamental para o gerenciamento integrado de zonas costeiras, avaliação de risco ambiental, caracterização local, mapas bases e geração de mapas temáticos e disseminação da informação de domínio público, que são fatores significantes no processo de tomada de decisão. Orbital remote sensing data were used to evaluate its applications in the study of wet tropical coastal environments in the Brazilian Amazon (Bragança coastal plain, in the northeastern of the State of Pará). This work was developed as part of the GlobeSAR-2 Program, whose the objectives were build and consolidate the formation of human resources, as well as evaluate the potential and the applicability of the synthetic aperture radar (SAR) RADARSAT-1 in the Latin America.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização geomorfológica estratigráfica e geoquímica da Planície Costeira do município de Itarema-CE.
(Universidade Federal do Pará, 2011-09-01) PEREIRA, Lamarka Lopes; FREIRE, Geoerge Satander Sá; http://lattes.cnpq.br/6803944360256138; 6803944360256138; EL-ROBRINI, Maâmar; http://lattes.cnpq.br/5707365981163429; 5707365981163429
A planície costeira do município de Itarema litoral Oeste do Ceará, está dentro região dominada por coberturas sedimentares cenozóicas. O presente trabalho vem descrever os aspectos geomorfológicos, sedimentológicos e geoquímicos da planície costeira Itarema. A compartimentação da planície costeira do município de Itarema é representada por duas grandes unidades morfo-estruturais: Tabuleiros pré-litorâneos e planície litorânea, sendo esta última a unidade mapeada com detalhes neste trabalho e subdividida nas unidades litoestratigráficas: planície lagunar, planície de maré com e sem mangue, planície flúvio marinha com e sem mangue, dunas móveis e fixas, cordões litorâneos, canais de maré, barras arenosas e praias. O aporte e o transporte sedimentar na área estão intimamente ligados as condições climáticas, meteorológicas e oceanográficas. O estudo estratigráfico e sedimentar juntamente com os dados e geoquímicos e geomorfológicos permitiu definir cinco unidades litológicas: Depósitos lagunares, Depósitos dunares, Depósitos de eolianitos, Depósitos de praia e Depósitos de leques aluviais e sete litofácies associadas: Fácies lama e lama arenosa, Fácies areia lamosa, Fácies areia fina, Fácies areia média, Fácies areno-argilosa conglomerática com características distintas através das quais foram delimitadas correlações laterais e verticais, permitindo assim a interpretação dos paleoambientes deposicionais relacionados com a evolução da Planície Litorânea da área. A associação das unidades litológicas permitiu a reconstrução de uma sucessão indicativa de processos transgressivos progradantes durante os quais o sistema laguna-barreira foi instalado sobre o sistema de leques aluviais, pelo barramento de pequenos córregos, formando a planície lagunar, verificou-se também que o corpo lagunar sofreu variações no seu tamanho tanto pela progradação da barreira como posteriormente pela deposição de sedimentos eólicos dentro da mesma. A planície costeira de Itarema apresenta fisiografia costeira de feições do tipo promontório ou núcleos centrais de embaimentos na forma de espiral que teria proporcionado a evolução para o ambiente atual e o modelo atual da linha de costa com praias do tipo praia-barreira sugere que está ocorrendo uma repetição na construção da morfologia comparada a morfogenética atuante no passado da região.
Acesso aberto (Open Access)
Morfodinâmica costeira e o uso da orla oceânica de Salinópolis (Nordeste do Pará)
(Universidade Federal do Pará, 2014-12-15) RANIERI, Leilanhe Almeida; EL-ROBRINI, Maâmar; http://lattes.cnpq.br/5707365981163429
Os aspectos morfodinâmicos relacionados à erosão ou acresção da linha de costa são alguns dos assuntos analisados na gestão das zonas costeiras que vêem sendo tratada em todo mundo no sentido de monitorar e proteger essas zonas. Esta tese objetiva analisar o comportamento da morfodinâmica costeira de Salinópolis, relacionando-o ao uso da orla oceânica. A área de estudo foi compartimentada em três setores: Oeste (praias da Corvina e do Maçarico), Central (praia do Farol Velho) e Leste (praia do Atalaia). A metodologia consistiu na: (a) aquisição e tratamento de imagens multitemporais (1988-2001-2013) do satélite Landsat 5 TM, 7 ETM e 8 OLI; (b) aplicação de entrevistas/questionários com banhistas, (c) aquisição de dados de campo durante as estações chuvosa (26, 27, 28/04/2013) e menos chuvosa (04, 05, 06/10/2013); e (d) análise laboratorial para o tratamento dos dados adquiridos em campo (topografia das praias estudadas, amostragem de sedimentos superficiais das mesmas e com o uso de armadilhas, e medições oceanográficas de ondas, marés, correntes e turbidez). Foram feitas as representações gráficas dos perfis topográficos das praias, calculados os parâmetros estatísticos granulométricos de Folk & Ward (1957), as taxas do transporte sedimentar nas praias e os parâmetros morfométricos de Short & Hesp (1982), estes últimos foram calculados com o intuito de relacioná-los aos estados morfodinâmicos de praias propostos por Wright & Short (1984) e Masselink & Short (1993). Para a classificação da costa oceânica de Salinópolis em termos de uso e ocupação foi utilizado o decreto nº 5.300 de 7 de dezembro de 2004. A partir das pesquisas sobre a urbanização na costa e das obras situadas nos ambientes costeiros foi utilizada uma matriz proposta por Farinaccio & Tessler (2010) que lista uma série de impactos ambientais, e o quadro de geoindicadores do comportamento da linha de costa proposto por Bush et al. (1999), para a identificação de locais com vulnerabilidade à erosão ou acresção. Para as condições oceanográficas em cada praia e periculosidade ao banho nas mesmas, foram integralizados os dados de ondas, de correntes, de morfodinâmica praial e questionários aplicados com banhistas. Atualmente, a orla oceânica de Salinópolis possui diferentes características quanto à utilização e conservação, abrangendo desde a tipologia de orlas naturais (Classe A) até orlas com urbanização consolidada (Classe C). A primeira ocorre nos extremos da área de estudo e, a segunda, na região da sede municipal. Quatro tipos de praias foram identificados segundo a exposição marítima e o grau das condições oceanográficas: tipo 1 (Maçarico), tipo 2 (Corvina), tipo 3 (Farol Velho) e tipo 4 (Atalaia). O trecho de costa com maiores impactos ambientais e com elevada erosão costeira localiza-se na praia do Farol Velho. O grau de periculosidade ao banho foi de 4 (praia do Maçarico) a 7 (praia do Atalaia) – médio a alto grau de risco. As praias de Salinópolis apresentam declives suaves (< 1,5°), grandes variações na linha de costa entre as estações do ano (9,6 a 88, 4 m) e volume sedimentar variável dependendo do grau de exposição das praias ao oceano aberto. Predominou o estado morfodinâmico dissipativo (Ω>5,5) para estas praias, mas com ocorrência do estado de banco e calha longitudinais (4,7<Ω<5,5) no setor oeste. As macromarés na área de estudo apresentaram altura máxima de 5,3 m (Setor Central, durante a estação menos chuvosa) e mínima de 4 m no mesmo setor, durante a estação chuvosa. As correntes longitudinais foram mais intensas no setor leste (>0,45 m/s) durante as duas estaçoes do ano. As alturas de ondas foram também maiores no setor leste (máximo de 1,05 m durante a maré enchente na estação menos chuvosa) e os períodos de ondas foram mais curtos (<4,5 s) no setor oeste. A média granulométrica obtida dos sedimentos coletados na face praial apresentou escala mais freqüente entre 2,6 a 2,8 phi, indicando a predominância de areia fina. O grau de seleção predominante dos sedimentos foi de 0,2 a 0,5 phi (muito bem selecionados e bem selecionados), e da assimetria foi de positiva (0,10 a 0,30) e de aproximadamente simétrica (-0,10 a 0,10). O grau de curtose variou desde muito platicúrtica (<0,67) a muito leptocúrtica (1,50 a 3,00). Foram observados eventos de acresção sedimentar da estação chuvosa a menos chuvosa. De 22/07/1988 a 28/08/2013 (25 anos) também houve predomínio de acresção, onde o avanço médio linear da linha de costa foi de 190,26 m. O recuo médio linear obtido para toda área de estudo foi de -42,25 m. Áreas com maior erosão são pontuais: divisas das praias da Corvina e Maçarico, e Farol Velho e Atalaia. Os traps portáteis indicaram uma maior quantidade de sedimentos transportados longitudinalmente na estação menos chuvosa (Mín. 280 g/m3: enchente, setor oeste; Máx. 1098 g/m3: vazante, setor leste). Nos traps de espraiamento, o balanço entre a quantidade de sedimentos entrando e saindo nas praias foi menor no setor central (Mín. 80 g/m3: vazante, estação menos chuvosa; Máx. 690 g/m3: enchente, estação menos chuvosa). A circulação costeira sedimentar é proveniente, principalmente, do efeito das marés, com direção governada pela enchente e vazante dos rios que atravessam a costa. Os dados indicam o transporte longitudinal de sedimentos da ilha de Atalaia e rio Sampaio para o setor oeste e as margens das faixas praiais.
Acesso aberto (Open Access)
Morfologia e dinâmica de médio (1958-2010) e curto (2007) períodos da planície costeira de Almofala, Município de Itarema, Ceará
(Universidade Federal do Pará, 2011-05-24) AGUIAR, Ponciana Freire de; EL-ROBRINI, Maâmar; http://lattes.cnpq.br/5707365981163429; https://orcid.org/0000-0001-7850-1217
A pesquisa enfoca a análise da morfologia e da dinâmica da linha de costa em médio (1958-2010) e curto período (2007) da planície costeira de Almofala (NW do Ceará, Nordeste do Brasil), incluindo as praias de Almofala, da Barreira e de Torrões influenciadas por altas temperaturas (>25ºC), precipitação média de 1172,21 mm, velocidade média dos ventos de 5,5 m/s, regime de meso-marés (média de 1,48 m), e altura significativa das ondas de 0,56 m. Os objetivos focalizam: (1) a identificação das unidades e subunidades geomorfológicas (na escala 1:50000); e (2) a avaliação da dinâmica da linha de costa para o médio período (1958-2010) e o curto período (2007). A metodologia consistiu: (1) no mapeamento das unidades e subunidades geomorfológicas da PCA, utilizando o MDT e o mapa de declividade; (2) no monitoramento multitemporal da linha de costa para o médio período: com integração de fotografias aéreas e de imagens Quickbird (1958/2004 - 46anos); e interpretação visual de imagens Landsat (1977/2010 - 33anos); (3) na quantificação e mapeamento das zonas de erosão e acresção da linha de costa; (4) na variabilidade morfosedimentar para o curto período (2007) das praias de Almofala, da Barreira e de Torrões; e (5) zoneamento geoambiental com análise da vulnerabilidade e adequação de áreas pelas formas de uso e ocupação. Na PCA, tem-se as seguintes unidades geomorfológicas e subunidades associadas: Planalto Costeiro (tabuleiros litorâneos com 8031957 m², e plataforma de abrasão com 34654 m² de sedimentos da Formação Barreiras); e a Planície Costeira (planície aluvial com 944912 m²; a planície estuarina que inclui - planície de intermaré com 5782520 m², planície lagunar com 1449466 m², e delta com 66696 m²; e a planície arenosa - dunas fixas/eolianitos com 13879382 m², dunas móveis com 1463971 m², e praia com 837031 m²). Durante o período estudado (1977/2010 - 33 anos), a linha de costa de Almofala migrou várias vezes, tanto em direção ao continente como em direção ao oceano: na seção 3.1 - o recuo de 785 m, com taxa anual de 13,15 m/ano, retroprogrando -1,3 Km²/46 anos (1958/2004), avançou 570m e progradou 888.045,47 m²/46 anos, com taxa anual de 6,3 m/ano; na seção 3.2 - o recuo foi de 668 m, a uma taxa de erosão foi 12,24 m/ano, retrogradando -0,98 km²/ 33anos (1977/2010), e avançou 394 m, com taxa de acresção de 8 m/ano, progradando 0,37 km²/33anos. As praias de Almofala, da Barreira e de Torrões se comportaram com RTR de onda dominante. O parâmetro ε mostrou sistema barra e calha longitudinal nas praias de Almofala e de Torrões, com areias finas (44%), e estágio reflectivo na praia da Barreira, com areias médias (29%). O parâmetro _ teve estágios de terraço de maré baixa na praia de Almofala, e dissipativo nas praias da Barreira e de Torrões. Estas praias são semi-expostas, aos ventos e ondas, com erosão nas praias da Barreira (-64,5 m³) e de Torrões (-72,1 m³), e acreção (62,83 m³) em Almofala. A praia de Torrões possui alta vulnerabilidade aos riscos ambientais (erosão), a praia da Barreira possui de média a alta vulnerabilidade e a praia de Almofala possui média vulnerabilidade a oeste e baixa vulnerabilidade a leste. O mapa geoambiental possibilitou identificar: com a maior área incluindo APP’s, áreas de risco, áreas adequadas a ocupação, e áreas degradadas, por processos naturais (erosão costeira) e antrópicos, para contribuir com o planejamento ambiental e gerenciamento costeiro.
Acesso aberto (Open Access)
Morfologia e mudanças costeiras da margem leste da Ilha de Marajó - (PA)
(Universidade Federal do Pará, 2003-02-27) FRANÇA, Carmena Ferreira de; SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e; http://lattes.cnpq.br/3282736820907252; EL-ROBRINI, Maâmar; http://lattes.cnpq.br/5707365981163429
A margem leste da Ilha de Marajó (Estado do Pará) apresenta uma diversidade de feições morfológicas, resultantes das oscilações relativas do nível do mar, da neotectônica e da dinâmica costeira, durante o Cenozóico Superior. As variações do nível do mar, do Mioceno ao Holoceno, controlaram a deposição da Formação Barreiras e dos sedimentos Pós-Barreiras, que formam o planalto costeiro, e dos ambientes sedimentares que constituem a atual planície costeira. As estruturas neotectônicas regionais, representadas pelos sistemas de falhas transcorrentes NE-SW e de falhas normais NW-SE, influenciam, em nível local, a distribuição das unidades de relevo e o traçado retilíneo ou anguloso dos principais cursos fluviais e da linha de costa. A compartimentação do relevo costeiro mostra duas principais unidades: o planalto e a planície costeira. O planalto costeiro representa um relevo aplainado com suaves ondulações e cotas topográficas entre 5 e 15 m. O contato com a planície costeira é abrupto, formando falésias “mortas” e ativas. A planície costeira constitui um relevo plano e de baixo gradiente, com cotas abaixo de 5 m, o que favorece as inundações pela maré e a mobilidade sedimentar. As mudanças costeiras de longo período, relativas aos últimos 5.000 anos, resultaram na progradação da linha de costa, sob condições regressivas ou de mar estável, durante o Holoceno, com o desenvolvimento de planícies de maré e manguezais, e posterior retrogradação com migração de cordões de praias e dunas sobre depóstitos de maguezal. As sucessões estratigráficas Progradacional e Retrogradacional da planície costeira de Soure, são condizentes com a Sucessão Regressiva ou de Mar Estável (S2) e com a Sucessão Transgressiva Atual (S3), do modelo evolutivo proposto para as planícies costeiras de Bragança, Salinópolis, Marapanim e São João de Pirabas. A dinâmica costeira de médio período (1986/2001) é representada por mudanças morfológicas, resultantes da ação interativa de processos gerados por ondas, correntes, marés e ventos, que acarretaram a variação na posição da linha de costa. A costa de Soure e Salvaterra esteve submetida, nos últimos 15 anos, ao predomínio de processos erosionais, caracterizados pela retrogradação da linha de costa. O total de áreas erodidas variou de 0,89 km2 (1986/1995), para 0,38 km2 (1995/1999) e 0,75 km2 (1999/2001). Enquanto que as áreas em progradação somaram 0,21 km2 (1986/1995), 0,32 km2 (1995/1999) e 0,08 km2 (1999/2001). As mudanças costeiras de curto período envolvem a variabilidade morfológica e granulométrica dos perfis topográficos praiais de Soure e Salvaterra, entre os períodos chuvoso e o seco, monitorados em 2001. As mudanças sazonais representam uma resposta dos perfis praiais às variações de amplitude das marés, de energia das ondas, correntes de maré e ventos, à disponibilidade de sedimentos, à compartimentação e ao gradiente costeiro. Em Soure, a fase erosiva (fevereiro e abril, período chuvoso e de maiores sizígias da região), mostrou: retração da linha de maré alta (21 m), diminuição da pós-praia (13 m), deslocamento paralelo das zonas de estirâncio, perda sedimentar, aumento granulométrico (2,81 a 2,94 ϕ, areia fina), e melhoria da seleção (0,24 a 0,33, muito bem selecionado). A fase acrecional (julho a novembro, período seco e de ventos mais fortes), apresentou: extensão da linha de maré alta (82 m), alargamento da pós-praia (48 m), ganho sedimentar (+339,25 m3), diminuição granulométrica (2,86 a 3,10 ϕ, areia fina a muito fina) e piora da seleção (0,28 a 0,40, muito bem a bem selecionado). Em Salvaterra, a fase acrecional (fevereiro e abril) mostrou: extensão da linha de maré alta (29 m), alargamento da pós-praia (13 m) e aumento do volume praial. No perfil 1, houve aumento granulométrico (0,84 ϕ, areia grossa) e piora da seleção (0,51, moderadamente selecionado). No perfil 2, ocorreu afinamento do grão (1,49 ϕ, areia média) e melhora da seleção (0,44, bem selecionado). A fase erosiva (julho e novembro) mostrou: retração da linha de maré alta (25 m), diminuição da pós-praia (8 m), perda sedimentar (-22,67 m3), troca de material entre a parte superior e inferior dos perfis, afinamento do grão (1,39 ϕ, areia média) e piora da seleção (0,52, moderadamente selecionado). A vulnerabilidade da zona costeira aos riscos naturais decorre do predomínio dos processos erosivos, nos últimos 15 anos. O zoneamento geoambiental resultou da integração dos dados morfológicos com a análise dos geoindicadores de mudanças costeiras e dos níveis de interferência antrópica. Apresenta a seguinte classificação: áreas de preservação permanente (manguezais, praias e dunas), áreas adequadas à ocupação (planalto costeiro), áreas de risco à ocupação (margens de falésias) e áreas de degradação ambiental (manguezais desmatados, restingas e pós-praias ocupadas). As recomendações de preservação, uso e ocupação futura da costa devem subsidiar o planejamento e o gerenciamento costeiro. O uso do sensoriamento remoto e do Sistema de Informação Geográfica, nas várias etapas de desenvolvimento da tese, representaram importantes ferramentas de levantamento de dados, de análise espacial e de síntese, de compreensão da distribuição e das características do relevo costeiro, de monitoramento e quantificação das mudanças e do mapeamento temático, sendo de larga aplicabilidade nos estudos costeiros.

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