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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17667
Tipo: | Tese |
Data do documento: | 30-Jun-2025 |
Autor(es): | MIRANDA, Artur Gustavo Oliveira de |
Primeiro(a) Orientador(a): | SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e |
Título: | Morfologia e sedimentação em um estuário de macromaré e plataforma adjacente, margem equatorial brasileira |
Citar como: | MIRANDA, Artur Gustavo Oliveira de. Morfologia e sedimentação em um estuário de macromaré e plataforma adjacente, margem equatorial brasileira. Orientador: Pedro Walfir Martins e Souza Filho. 2025. xxi. 111 f. Tese (Doutorado em Geologia) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17667 . Acesso em:. |
Resumo: | Compreender a dinâmica morfossedimentar em estuários de macromarés é desafiador, especialmente em sistemas de grande escala, onde a morfologia e os sedimentos de fundo não são bem conhecidos. Uma investigação sem precedentes das mudanças morfológicas e da variabilidade espacial e sazonal dos sedimentos superficiais do estuário de São Marcos e da plataforma continental adjacente foi realizada com objetivo de verificar a evolução morfobatimétrica multidecadal (1977 a 2022) e modificações dos padrões sedimentares de curto prazo representando a sazonalidade climática, caracterizado por uma estação seca e uma estação chuvosa (2020 a 2021). Os resultados extraídos da periodicidade de 45 anos, a partir da comparação entre as cartas náuticas, evidenciaram um padrão de transporte de sedimentos que explica os principais mecanismos para a evolução das feições morfológicas regido pelas correntes de vazantes. Um terceto delta subaquoso altamente deflexivo, estruturado em um ambiente marinho com dominância do processo oceanográfico das macromarés foi revelado na plataforma continental interna, deflexão que se afastam dos modelos clássicos de ambientes dominados pelas marés. O estuário apresentou instabilidade morfológica na porção abaixo do funil estuarino, porção proximal ao Terminal Portuário de São Luís e estabilidade morfológica acima do funil, englobando o baixo estuário e plataforma continental interna. A variação da quantificação do balanço sedimentar do estuário e da plataforma continental interna indicaram que ambos os ambientes apresentaram comportamento do balanço sedimentar claramente negativo, acarretando aumento do volume liquido nos últimos quarenta e cinco anos de 1,1x109 m³ equivalente a 2,91x1012 tm-3 de sedimentos erodidos, com tendências das taxas de erosão de 6,4x1010 tm-3/ano e taxa volumétrica de 2,4x107 m³/a dentro do estuário. Da mesma forma, a plataforma continental interna apresentou aumento de 1x109 m³ do volume líquido quantificando 2,65x1012 tm-3 de sedimentos erodidos, com taxa do volume líquido de 2,2x107 m³/ano e taxa de sedimentos erodidos na ordem de 5,9x1210 tm-3/ano. Estabelecendo crescimento do volume líquido total, em ambos os ambientes de 2,1x109 m³, correspondendo ao total de sedimentos erodidos de 5,56x1012 tm-3, com as taxas de volume líquido de 4,6x107 m³/ano e 12,3x1010 tm-3/ano de sedimentos escavados. O balanço sedimentar entre isóbatas revelou que o estuário experimentou expressivas perdas de sedimentos até o limite das isóbatas de -30 m e abaixo da isóbata de -30 m os sedimentos comportaram-se antagonicamente. Já a plataforma continental interna evidenciou significativo aumento do volume líquido até a isóbata de 25 m, em seguida apresentou comportamento deposicional com atenuação do volume líquido até o limite da isóbata de -45 m. Para caracterização dos depósitos sedimentares, 284 amostras de sedimentos do período seco e 281 amostras do período chuvoso foram coletadas, analisadas e espacializadas, quantificando as porcentagens de lama, silte e argila, areia, matéria orgânica e carbonato de cálcio para ambos períodos sazonais, bem como as classificações texturais dos sedimentos superficiais, baseadas segundo as propostas de (Wentworth,1922), Shepard (1954) e Larsonneur (modificado por Dias, 1996). No período seco, os sedimentos do estuário eram constituídos predominantemente pelas classes texturais areia fina e areia média e a plataforma adjacente era constituída predominantemente por sedimentos de areia média, com a classe textural areia representando 70% do total das amostras do período seco. No período chuvoso, o estuário apresentou praticamente o mesmo comportamento da distribuição dos sedimentos superficiais do período seco, era constituído predominantemente por areia com a maior porcentagem de areia fina seguida da areia média e a plataforma continental era predominantemente constituída por areia fina e areia média, denotando a maior influência da sazonalidade climática sobre a região da plataforma continental adjacente. A forte atividade de maré na área de estudo é a principal responsável pela dinâmica morfossedimentar do estuário e da plataforma continental adjacente. |
Abstract: | Understanding morphosedimentary dynamics in macrotidal estuaries is a challenging task, particularly in large-scale systems where seabed morphology and sediment distribution are poorly constrained. This study presents an unprecedented investigation into the morphological changes and the spatial and seasonal variability of surface sediments in the São Marcos Estuary and its adjacent continental shelf. The objective was to assess multidecadal morphobathymetric evolution (1977–2022) and short-term sedimentary pattern modifications associated with climatic seasonality, characterized by a dry season and a rainy season (2020–2021). The 45-year analysis, based on comparisons of nautical charts, revealed a sediment transport pattern primarily controlled by ebb currents, which governs the evolution of key morphological features. A highly deflected subaqueous delta, developed in a marine environment dominated by macrotidal oceanographic processes, was identified on the inner continental shelf—this configuration deviates markedly from classical models of tidedominated deltas. The estuary exhibited morphological instability in the area seaward of the estuarine funnel—proximal to the São Luís Port Terminal—while the region landward of the funnel, including the lower estuary and the inner continental shelf, displayed relative morphological stability. Sediment budget analyses indicated a clearly negative sediment balance for both environments over the study period. The estuary experienced a net volume increase of 1.1 × 10⁹ m³, equivalent to 2.91 × 10¹² tm⁻³ of eroded sediments, with estimated erosion rates of 6.4 × 10¹⁰ tm⁻³/year and a volumetric erosion rate of 2.4 × 10⁷ m³/year. Similarly, the inner continental shelf recorded a net volume increase of 1 × 10⁹ m³, corresponding to 2.65 × 10¹² tm⁻³ of eroded sediments, with annual rates of 2.2 × 10⁷ m³/year for volume and 5.9 × 10¹² tm⁻³/year for sediment mass. Together, both environments accounted for a total net volume increase of 2.1 × 10⁹ m³, representing a total of 5.56 × 10¹² tm⁻³ of eroded sediments, with combined net erosion rates of 4.6 × 10⁷ m³/year and 1.23 × 10¹¹ tm⁻³/year, respectively. Sediment budget calculations across isobaths showed that the estuary experienced substantial sediment losses down to the -30 m isobath. Below this depth, however, sediment behavior was inverse, indicating sediment retention or accumulation. In contrast, the inner continental shelf exhibited a significant net volume increase up to the -25 m isobath, followed by a depositional regime with attenuated sediment accumulation down to the -45 m isobath. For sedimentary deposit characterization, 284 surface sediment samples were collected during the dry season and 281 during the rainy season. These samples were analyzed and spatially interpolated to quantify the percentages of mud (silt and clay), sand, organic matter, and calcium carbonate in both seasonal periods. Textural classifications of surface sediments were assigned based on the schemes proposed by Wentworth (1922), Shepard (1954), and Larsonneur (as modified by Dias, 1996). During the dry season, estuarine sediments were predominantly composed of fine and medium sand, while the adjacent continental shelf was mainly composed of medium sand. Sand accounted for approximately 70% of all dry season samples. In the rainy season, the estuary maintained a similar sediment distribution, with sand again dominant—fine sand being most abundant, followed by medium sand. The adjacent shelf showed a predominance of fine and medium sand, indicating that climatic seasonality exerted influence primarily over the continental shelf region. The intense tidal activity within the study area is the principal driver of the morphosedimentary dynamics of the São Marcos Estuary and its adjacent continental shelf. |
Palavras-chave: | Barra arenosa Delta subaquoso Evolução morfológica e dinâmica dos sedimentos Estuário de São Marcos Sandbars Subaqueous delta Morphological evolution and sediment dynamics São Marcos Estuary |
Área de Concentração: | GEOLOGIA |
Linha de Pesquisa: | GEOLOGIA MARINHA E COSTEIRA |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Geociências |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletrônico: bibgeociencias@ufpa.br |
Aparece nas coleções: | Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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