mapas do relevo marinho das regiões sudeste, sul e central do brasil

Mapas do relevo marinho das regiõessudeste, sul e central do Brasil: acústica e altimetria por satélite.

Christian S. Ferreira

Lauro S. P. Madureira

Sandro Klippel

Stefan Weigert

Ricardo G. P. Habiaga

Antônio C. Duvoisin

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REVIZEE_RELEVO_4ª 6/20/05 11:50 AM

SÉRIE REVIZEE SUL

Comitê Executivo do Programa REVIZEE

Comissão Interministerial para os Recursos do Mar – CIRM

Ministério do Meio Ambiente – MMA

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq

Ministério de Minas e Energia - MME

Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis – IBAMA

Ministério da Ciência e Tecnologia – MCT

Marinha do Brasil – MB

Ministério da Educação – MEC

Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – MAPA

Ministério das Relações Exteriores – MRE

Programa REVIZEE – Score Sul

Coordenador: Carmen Lúcia Del Bianco Rossi-Wongtschowski - IOUSP

Vice Coordenador: Lauro Saint Pastous Madureira – FURG

Série Documentos REVIZEE – Score Sul

Responsável – Carmen Lúcia Del Bianco Rossi-Wongtschowski

Comissão Editorial

Jorge Pablo Castello – FURG

Paulo de Tarso Cunha Chaves – UFPR

Sílvio Jablonski – UERJ

Impresso no Brasil – Printed in Brazil 2005

Mapas do relevo marinho das regiões Sudeste, Sul e Central do Brasil : acústica e altimetria por satélite. —São Paulo : Instituto Oceanográfico — USP, 2005. —(Série documentos Revizee : Score Sul / responsávelCarmen Lúcia Del Bianco Rossi-Wongtschowski)

Vários autores.Bibliografia.ISBN 85-98729-10-8

1. Altimetria 2. Fundo marinho — Exploração 3.Hidroacústica 4. Mapas batimétricos 5. Prospecçãopesqueira 6. Relevo submarino — Mapas 7. Zona EconômicaExclusiva (Direito do mar) — Brasil I. Rossi-Wongtschowski,Carmen Lúcia Del Bianco. II. Série.

05-3704 CDD-551.460709162

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)

Índices para catálogo sistemático:1. Mapas : Relevo marinho : Regiões Sudeste, Sul e

Central : Prospecção acústica e altimetria porsatélite : Zona Econômica Exclusiva : Direitodo mar : Brasil 551.460709162


SUMÁRIO

Apresentação do Programa Revizee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Resumo, Abstract e Palavras-chave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Resultados e Discussão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

Referências bibliográficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

Agradecimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

3SÉRIE REVIZEE – SCORE SUL


4 SÉRIE REVIZEE – SCORE SUL


APRESENTAÇÃO DO PROGRAMA REVIZEE


Rudolf de NoronhaDiretor do Programa de Gerenciamento AmbientalTerritorial – SQA/MMA

Os ambientes costeiros e oceânicos contêm a maior parte da biodiversidade dis-ponível no planeta. Não obstante, grande parte desses sistemas vem passando por algumtipo de pressão antrópica, levando populações de importantes recursos pesqueiros, antesnumerosas, a níveis reduzidos de abundância e, em alguns casos, à ameaça de extinção.Observam-se, em conseqüência, ecossistemas em desequilíbrio, com a dominância deespécies de menor valor comercial, ocupando os nichos liberados pelas espécies sobreex-plotadas, o que representa uma séria ameaça ao desenvolvimento sustentável.

Tal situação levou a comunidade internacional a efetuar esforços e pactuar normaspara a conservação e exploração racional das regiões costeiras, mares e oceanos, platafor-mas continentais e grandes fundos marinhos, destacando-se a Convenção das NaçõesUnidas sobre o Direito do Mar e o Capítulo 17 da Agenda 21 (Proteção dos Oceanos, deTodos os Tipos de Mares e das Zonas Costeiras, e Proteção, Uso Racional e Desenvolvi-mento de seus Recursos Vivos), além da Convenção da ONU sobre Diversidade Biológica.O Brasil é parte destes instrumentos, tendo participado ativamente da elaboração de todoseles, revelando seu grande interesse e preocupação na matéria.

A Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar – CNUDM, ratificada pormais de 100 países, é um dos maiores empreendimentos da história normativa das rela-ções internacionais, dispondo sobre todos os usos, de todos os espaços marítimos e oceâ-nicos, que ocupam mais de 70% da superfície da Terra. O Brasil assinou a CNUDM em 1982e a ratificou em 1988, além de ter incorporado seus conceitos sobre os espaços marítimosà Constituição Federal de 1988 (art. 20, incisos V e VI), os quais foram internalizados nalegislação ordinária pela Lei No 8.617, de 4 de janeiro de 1993. A Convenção encontra-seem vigor desde 16 de novembro de 1994.

A Zona Econômica Exclusiva (ZEE) constitui um novo conceito de espaço marítimointroduzido pela Convenção, sendo definida como uma área que se estende desde o limi-te exterior do Mar Territorial, de 12 milhas de largura, até 200 milhas náuticas da costa, nocaso do nosso País. O Brasil tem, na sua ZEE de cerca de 3,5 milhões de km2, direitos exclu-sivos de soberania para fins de exploração e aproveitamento, conservação e gestão dosrecursos naturais, vivos ou não vivos, das águas sobrejacentes ao leito do mar, do leito e seusubsolo, bem como para a produção de energia a partir da água, marés, correntes e ventos.

Ao lado dos direitos concedidos, a CNUDM também demanda compromissos aosEstados-partes. No caso dos recursos vivos (englobando os estoques pesqueiros e osdemais recursos vivos marinhos, incluindo os biotecnológicos), a Convenção (artigos 61 e62) estabelece que deve ser avaliado o potencial sustentável desses recursos, tendo emconta os melhores dados científicos disponíveis, de modo que fique assegurado, por meiode medidas apropriadas de conservação e gestão, que tais recursos não sejam ameaçados



por um excesso de captura ou coleta. Estas medidas devem ter, também, a finalidade derestabelecer os estoques das espécies ameaçadas por sobreexploração e promover aotimização do esforço de captura, de modo que se produza o rendimento máximo susten-tável dos recursos vivos marinhos, sob os pontos de vista econômico, social e ecológico.

Para atender a estes dispositivos da CNUDM e a uma forte motivação interna, aComissão Interministerial para os Recursos do Mar – CIRM aprovou, em 1994, o ProgramaREVIZEE (Avaliação do Potencial Sustentável de Recursos Vivos na Zona EconômicaExclusiva), destinado a fornecer dados técnico-científicos consistentes e atualizados, essen-ciais para subsidiar o ordenamento do setor pesqueiro nacional.

Iniciado em 1995, o Programa adotou como estratégia básica o envolvimento dacomunidade científica nacional, especializada em pesquisa oceanográfica e pesqueira,atuando de forma multidisciplinar e integrada, por meio de Subcomitês Regionais dePesquisa (SCOREs). Em razão dessas características, o REVIZEE pode ser visto como um dosprogramas mais amplos e com objetivos mais complexos já desenvolvidos no País, entreaqueles voltados para as ciências do mar, determinando um esforço sem precedentes, emtermos da provisão de recursos materiais e da contribuição de pessoal especializado.

Essa estratégia está alicerçada na subdivisão da ZEE em quatro grandes regiões, deacordo com suas características oceanográficas, biológicas e tipo de substrato dominante:

1. Região Norte – da foz do rio Oiapoque à foz do rio Parnaíba;2. Região Nordeste – da foz do rio Parnaíba até Salvador, incluindo o arquipélago de

Fernando de Noronha, o atol das Rocas e o arquipélago de São Pedro e São Paulo;3. Região Central – de Salvador ao cabo de São Tomé, incluindo as ilhas da Trindade e

Martin Vaz;4. Região Sul – do cabo de São Tomé ao Chuí.

Em cada uma dessas regiões, a responsabilidade pela coordenação e execução doPrograma ficou a cargo de um SCORE, formado por representantes das instituições depesquisa locais e contando, ainda, com a participação de membros do setor pesqueiroregional.

O processo de supervisão do REVIZEE está orientado para a garantia, em âmbitonacional, da unidade e coerência do Programa e para a alavancagem de meios e recursos,em conformidade com os princípios cooperativos (formação de parcerias) da CIRM, pormeio da Subcomissão para o Plano Setorial para os Recursos do Mar – PSRM e do ComitêExecutivo para o Programa. Coordenado pelo Ministério do Meio Ambiente, esse fórum écomposto pelos seguintes representantes: Ministério das Relações Exteriores (MRE),Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), Ministério da Educação (MEC),Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), Marinha do Brasil (MB/MD), Secretaria daComissão Interministerial para os Recursos do Mar (SECIRM), Conselho Nacional deDesenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Bahia Pesca S.A. (empresa vinculada àSecretaria de Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária do Estado da Bahia) e InstitutoBrasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis – IBAMA, coordenadoroperacional do REVIZEE.

A presente edição integra uma série que traduz, de forma sistematizada, os resulta-dos do Programa REVIZEE para as suas diversas áreas temáticas e regiões, obedecendo àsseguintes grandes linhas: caracterização ambiental (climatologia, circulação e massasd’água, produtividade, geologia e biodiversidade); estoques pesqueiros (abundância,sazonalidade, biologia e dinâmica); avaliação de estoques e análise das pescarias comerci-ais; relatórios regionais, com a síntese do conhecimento sobre os recursos vivos; e, final-mente, o Sumário Executivo Nacional, com a avaliação integrada do potencial sustentávelde recursos vivos na Zona Econômica Exclusiva.



A série, contudo, não esgota o conjunto de contribuições do Programa para o co-nhecimento dos recursos vivos da ZEE e das suas condições de ocorrência. Com base noesforço de pesquisa realizado, foram, e ainda vêm sendo produzidos, um número significa-tivo de teses, trabalhos científicos, relatórios, apresentações em congresso e contribuiçõesem reuniões técnicas voltadas para a gestão da atividade pesqueira no país, comprovandoa relevância do Programa na produção e difusão de conhecimento essencial para a ocu-pação ordenada e o aproveitamento sustentável dos recursos vivos da ZEE brasileira.


PREFÁCIO


Lauro Saint-Pastous Madureira Carmen Lúcia D. B. Rossi-WongtschowskiFundação Universidade Federal do Instituto Oceonagráfico daRio Grande – FURG Universidade de São Paulo – IOUSP

Mapas detalhados do relevo do fundo oceânico são escassos para a costa do Brasil.Programas de pesquisa tais como o Projeto de Levantamento da Plataforma Brasileira(LEPLAC) e o Projeto de Reconhecimento Global da Margem Continental Brasileira (REMAC)produziram mapas fisiográficos a partir de prospecções ao longo de toda a região costeira.No entanto, a espaçada malha amostral utilizada nesses cruzeiros, impede que feições defundo, da ordem de dezenas a centenas de metros, sejam caracterizadas adequadamente(Chaves, 1979). Por outro lado, batimetrias pré-GPS (Global Positioning System) contêmerros inerentes à navegação astronômica e a dificuldade em estimar esses erros determi-na que produtos gerados a partir desses dados sejam avaliados com cautela.

Após a disseminação dos aparelhos GPS, georreferenciar dados de campo tornou-se rotina em nível global. Nos oceanos, a utilização do GPS determinou um incrementoenorme na segurança aos navegadores, pois além de guiá-los aos pontos de destino, pos-sibilitou um detalhamento sem precedentes das cartas náuticas. Complementarmente,usuários de GPS puderam criar seus próprios bancos de dados, georrefereciando pontosde interesse. No caso específico da pesca marinha, a utilização de navegadores via satélitepermitiu uma concentração do esforço pesqueiro sobre os fundos mais produtivos com ogeorreferenciamento preciso das melhores capturas.

Cruzeiros de prospecção pesqueira realizados na costa do Brasil passaram a incor-porar aparelhos de GPS a partir de 1991. Nesses trabalhos, os equipamentos de navegaçãoforam conectados às ecossondas científicas, com o objetivo de obter informaçõesgeorreferenciadas sobre a distribuição e abundância de recursos pesqueiros de interesse.Simultaneamente, consideráveis volumes de dados batimétricos, oriundos de reflexões dofundo das áreas prospectadas, foram armazenados .

Ao longo da execução dos programas de pesquisa denominados “Avaliação deEstoque de Sardinha (ECOSAR)”,“Avaliação do Potencial de Recursos Vivos da Zona Econô-mica Exclusiva (REVIZEE)”e do “Programa de Apoio ao Desenvolvimento Científico”(PADCT),foram executados sete (7) cruzeiros de pesquisa pesqueira que adquiriram dados debatimetria com ecossonda científica e GPS. Estes cruzeiros, caracterizados por cobriremamplas áreas da costa, foram executados com os navios de pesquisa N.Oc. Atlântico Sul (5cruzeiros), da Fundação Universidade Federal do Rio Grande (FURG), o N.Oc. Prof. Besnard(1 cruzeiro), da Universidade de São Paulo e o N.Oc.Thalassa (1 cruzeiro) do Institut Françaisde Recherche pour l’Exploitation de la Mer (IFREMER/França) .

Apesar da detalhada resolução dos dados batimétricos intraperfis, que permite altaresolução do contorno do fundo, os cruzeiros foram executados com uma distância médiade 20 milhas entre perfis. Esse espaçamento estabelecia um impedimento para que essesdados fossem utilizados para gerar mapas do relevo do fundo, a partir da interpolaçãodessas informações. Somente com esses dados a resolução dos mapas seria muito peque-na e de pouca utilidade para a pesquisa, a pesca e outras aplicações.



O presente documento apresenta os resultados da anexação de dados de altimetriapor satélite e dados batimétricos de navios de ocasião (Smith e Sandwell, 1997), ao bancopreviamente disponível, originado exclusivamente de cruzeiros de prospecção acústicapesqueira. Dessa forma foi possível fechar a malha amostral e detalhar melhor as áreas deestudo.

Os mapas gerados neste estudo estão disponíveis no site www.hidroacustica.furg.br/transfer.

As informações geradas deverão ser utilizadas para sondagens pesqueiras, com-preensão da interação entre variáveis ambientais e a dinâmica de organismos, pesquisas deprospecção de petróleo e de licenciamentos ambientais.

Deve ser salientada a disposição da equipe do Laboratório de Tecnologia Pesqueira eHidroacústica, da FURG, em resolver os inúmeros problemas computacionais e logísticos quese apresentaram durante o desenvolvimento deste trabalho. O empenho dessa “meninadaque respira informática”, merece respeito!


RESUMO, ABSTRACT EPALAVRAS-CHAVE


Resumo

Mapas do relevo do fundo marinho foram produzidos a partir de dados coletadosem sete cruzeiros de prospecção acústica pesqueira, realizados ao longo das regiões sul,sudeste e central do Brasil, de dados de altimetria por satélite e de navios de ocasião.Todasas informações foram reunidas em um único banco e no total os dados referentes às ecos-sondagens dos cruzeiros de pesquisa somaram 5.158.376 leituras, enquanto que os dadosde altimetria e de navios de ocasião totalizaram 713.922 entradas. As informações ba-timétricas georreferenciadas estão posicionadas, para a região sudeste-sul da costa doBrasil, dentro de uma área delimitada pelas longitudes 54° W e 39°15´ W e latitudes de 35° Se 22° S e para a região central entre as longitudes 41° W e 34° W e as latitudes de 23° S e10° S. A faixa de profundidade coberta por esses dados foi de 2 a 5.816 m. Feições de fundo,tais como o Cone do Rio Grande, os Vales de Porto Alegre, Santa Marta e do Rio de Janeiro,o Terraço do Rio Grande, o Cânion de São Paulo, a Cadeia Vitória Trindade, os BancosSubmarinos Davis, Jaseur, Almirante Saldanha, Vitória, Abrolhos, Hot Spur, Minerva, RoyalCharlotte, os Cânions Belmonte e Salvador e os Montes Submarinos da Bahia, foram clara-mente identificadas. Os mapas gerados neste estudo estão disponibilizados para visualiza-ção em 3D e pretende-se que venham a servir como ferramenta auxiliar à pesca, à pesquisageológica marinha, aos licenciamentos ambientais, entre outras aplicações, a partir dasobreposição de informações biológicas e ambientais georreferenciadas, e permitam ummelhor entendimento da dinâmica desse ambiente.

Palavras-chave

Relevo do fundo, regiões sul, sudeste e central do Brasil, acústica, batimetria, altime-tria, Programa REVIZEE.

Abstract

Maps of the seabed relief were produced using acoustic data collected along the south,southeast and central coast of Brazil during seven scientific fisheries surveys, satellite altimetryand ship depth soundings. These data were compiled in one database where the fisheriesacoustic surveys contributed with 5.158.376 records and altimetry and ship depth soundingswith 713.922 records. Bathymetric data were restricted, in the south and southeast, to an arealimited by coordinates 54° W to 39°15’W and, 35° S to 22° S and along the central area, by thecoordinates 41° W to 34° W and 23° S to 10° S. The full bathymetric range of the databasewere from 2 to 5.816 m. Seafloor features like the Cone of Rio Grande, the valleys of PortoAlegre, Santa Marta and Rio de Janeiro, the “terrace” of Rio Grande, the Canyon of São Paulo,the Vitória Trindade Sea Mounts Chain, the Submarine Banks Davis, Jaseur, AlmiranteSaldanha, Vitória, Abrolhos, Hot Spur, Minerva, Royal Charlotte, the canyons Belmonte andSalvador and The Bahia Submarine Mounts could be clearly identified. These maps can beused as a base to model physical, chemical and biological data in order to better understandthe relationship between bathymetry and the environmental dynamics of this Brazilianregion.

Key words

Hydroacustic, Bathymetry, Altimetry, Sea floor maps, Brazilian coast.


OBJETIVO


P roduzir mapas do relevo marinho da costa brasileira que caracterizem as principaisfeições de fundo da plataforma e talude, das regiões sul, sudeste e central, entre oChuí (RS) e a Foz do Rio Real (BA), a partir da integração de dados batimétricos cole-

tados em cruzeiros de prospecção acústica a dados de altimetria por satélite e de naviosde ocasião.

Pretende-se que os mapas gerados sejam uma ferramenta auxiliar à pesquisageológica marinha, à pesca e aos estudos ambientais.


METODOLOGIA


D ados oriundos de cruzeiros de prospecção acústica pesqueira, de altimetria e denavios de ocasião foram processados com distintas metodologias a fim de validá-los e formatá-los para um banco de dados batimétricos. A seguir são descritas as

metodologias referentes a cada caso.

1. Dados batimétricos obtidos em cruzeiros de prospecçãoacústica pesqueira.

Os desenhos amostrais dos cruzeiros tratados neste estudo não tiveram derrotassobrepostas, sendo que cada cruzeiro amostrou a área de interesse complementarmente.A exceção ficou por conta dos cruzeiros denominados REVIZEE I e II, que foram executadossobre os mesmos perfis (Tabela 1).

Na região sudeste-sul, os cruzeiros da série ECOSAR II e III foram mais costeiros do queos anteriormente citados e o cruzeiro PADCT cobriu a plataforma e a região oceânica. Os perfisforam desenhados de forma perpendicular à costa,com interperfis que os conectavam,estabe-lecendo o tipo de derrota denominado de “letra grega”. Nos pontos de mudança de direção dacosta, os perfis foram desenhados de forma diagonal, sem interperfis (Figura 1). A distânciaentre linhas perpendiculares ao continente foi, em média, de 20 milhas náuticas (mn).

Figura 1 – Mapa com as derrotas dos cruzeiros executados nas regiões sul e sudeste. As derrotas doscruzeiros estão representadas pelas cores azul para o Ecosar II e III, cor vermelha para os cruzeiros REVIZEEI, II e III, e cor preta para o cruzeiro PADCT.

Cabo deSão Tomé

Rio Grande

20° S

22° S

24° S

26° S

28° S

30° S

32° S

34° S

36° S56° W 54° W 52° W 50° W 48° W 46° W 44° W 42° W 40° W 38° W

Latit

ude

200 m

2000 m

3000 m

4000 m



Na região central, o cruzeiro denominado “Bahia” cobriu a plataforma e a regiãooceânica sendo o desenho amostral do tipo “letra grega” na parte sul e ziguezague aonorte. A distância entre perfis variou entre 20 e 30 mn (Figura 2).

Figura 2 – Mapa com a derrota do cruzeiro executado na região central.

Para a realização das prospecções na área sul-sudeste foram utilizados os naviosN.Oc. Atlântico Sul da Fundação Universidade Federal de Rio Grande (FURG) e o N.Oc. Prof.Besnard da Universidade de São Paulo. Na região central foi utilizado o N. Oc. Thalassa doIFREMER (Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer) – França (Tabela 1).No total foram tratadas informações relativas a 17.238 mn de prospecção.

11° S

42° W

Latit

ude

Longitude

12° S

13° S

14° S

15° S

16° S

17° S

18° S

19° S

20° S

21° S

22° S

23° S41° W 40° W 39° W 38° W 37° W 36° W 35° W 34° W 33° W

Cabo deSão Tomé

PortoSeguro

Salvador

12

34

56

78

910

11

1312

1415

1617

18 19

20

21

22

23

24

2526

27 28

2930

3132

3334

35

36

37

38

3940

41 42

43

44

45

4647

4849

5051

5253

54 55

5657

58 59

6061

6263

64

65 66

6768

69

70 71

72 73

7475

76 77

7879

80

81

82 83 84

Etapa 1

Etapa 2

100 m

2000 m

3000 m

4000 m

1000 m



Tabela 1 - Dados referentes aos cruzeiros de prospecção acústica pesqueira.

Cruzeiro deProspecção ECOSAR II ECOSAR III REVIZEE I REVIZEE II REVIZEE III PADCT BahiaAcústica

Embarcação N.Oc. N.Oc. N.Oc. N.Oc. N.Oc. N.Oc. Prof. N.Oc.Atlântico Sul Atlântico Sul Atlântico Sul Atlântico Sul Atlântico Sul W. Besnard Thalassa

Ano 1995 1995 1996 1997 1997 2001 1999

Período 08/06 – 03/07 13/11 – 05/12 15/07 – 03/09 21/04 – 26/05 06/11 – 23/12 09/05 – 25/05 25/05 – 07/07

Duração (dias) 29 22 53 32 38 16 43

Região de SC/PR SP/RJ RS/SC/PR/ RS/SC/PR RS/SC/PR/ PR/SP/RJ RJ/ES/BAestudo SP/RJ SP/RJ SP/RJ SP/RJ SP/RJ

Limites de10 – 100 10 – 200 100 – 2000 100 – 2000 100 – 2000 100 – 2000 10 – 5319

profundidade (m)

Extensão da1448 2099 3161 3224 3310 1354 2602

varredura (mn)

Nos navios Atlântico Sul e Prof. Besnard foram utilizados os mesmos equipamentosacústicos, ou seja, ecossondas científicas Simrad modelo EK500, operando na freqüência de38 kHz, a partir de transdutores instalados no casco (Figura 3). As ecossondas foram cali-bradas seguindo a metodologia descrita por Foote (1982) e modificada por MacLennan eSimmonds (1992). No N. Oc. Thalassa foi utilizada uma ecossonda OSSIAN 500, operandona freqüência de 12 kHz. A compensação dos calados dos navios foi de 3m para o N.Oc.Atlântico Sul e Prof. Besnard e de 6m para o N.Oc. Thalassa. Esses valores foram acrescidosàs leituras das ecossondas para compensar a distância entre a superfície e os transdutores.

Figura 3 - Esquema ilustrando a transmissão de som em direção ao fundo, a partir de um transdutor instala-do no casco do navio.

A Tabela 1 apresenta as informações relativas a datas,abrangência das áreas de trabalho,limites de profundidade e o número de milhas navegadas sobre perfis, em cada cruzeiro.



Pulsos de energia acústica foram transmitidos em intervalos regulares ao longo detoda a navegação sobre os perfis. A razão entre a repetição de pulsos foi função da profun-didade escolhida na configuração do equipamento, função Escala (Range). Em locais maisrasos a ecossonda pulsava mais rápido e em locais mais profundos, mais lentamente. Ointervalo entre pulsos foi função do tempo necessário para que a frente de onda percor-resse todo o trajeto transdutor-fundo-transdutor. Dessa forma, quando operando sobre aplataforma e utilizando um intervalo amostral de 0 – 500m o número de amostras acústi-cas do fundo foi maior do que sobre o talude, onde a sonda operava com um intervaloamostral de 0 – 1000, 0 – 1500 ou 0 – 5000m, como no caso do Cruzeiro Bahia. A EK 500possui um algoritmo para detecção do fundo que permite identificar saltos descontínuosna profundidade ou diferenciar um fundo falso, originado, por exemplo, a partir de refle-xões sobre cardumes muito densos.

Os dados acústicos referentes a EK 500 foram armazenados através de uma portaRS232, conectada a um computador, que recebia os dados transmitidos na forma de“telegramas”, no formato ASCII (Simrad, 1991). Os “telegramas” relevantes ao trabalhoforam: 1) VL ou Vessel log, contendo hora, data, milha; 2) GL ou GPS log contendo hora, lati-tude e longitude e; 3) D1 ou Depth, contendo hora e profundidade.

Nos cruzeiros com o N. Oc. Thalassa, os dados provenientes da sonda Ossian 500foram armazenados em arquivos no formato ASCII. Os arquivos com a referência de hora,minuto e segundo do início ao fim dos perfis assim como as latitudes, longitudes e profun-didades, foram obtidos do Software CASSINO, gerenciador de informações do navio.

1.1 Georreferenciamento dos dados acústicos

Nos cruzeiros ECOSAR II e III e REVIZEE I e II não havia conexão direta entre a ecos-sonda e o GPS. Para georreferenciar os dados batimétricos foi realizada uma interpolaçãoentre as estações oceanográficas, distantes 20 mn entre si, a partir das posições exatasentre início e fim, além do controle entre o relógio do GPS e o relógio da ecossonda, infor-mações devidamente armazenadas em planilhas. Como a posição inicial e final dos arquivosde dados acústicos e a velocidade de cruzeiro do navio eram conhecidas, foi utilizada umarotina escrita na linguagem Lua 5.0 (Lerusalimschy et al, 2003) para calcular a posição dosdados batimétricos entre estações oceanográficas.

A partir do cruzeiro REVIZEE III, havia conexão entre as ecossondas e os GPS. Em to-dos os cruzeiros a velocidade do navio foi mantida em, aproximadamente, 10 nós durantea aquisição dos dados.

1.1 Pré-filtragem dos dados das ecossondas EK500 e OSSIAN 500

Um pré-processamento dos dados permitiu a retirada de leituras inválidas e inver-sões na posição dos campos, utilizando a linguagem de procura de padrões e processa-mento AWK for Linux ou o SIG (Sistema de Informações Georreferenciadas) Arcview 3.2 forWindows. A quantidade de dados descartados foi de aproximadamente 1% do total.

2. Erro estimado para os dados acústicos

Para a ecossonda EK 500, erros nas leituras de profundidade causados por variaçõesna velocidade do som ao longo da propagação, devido a diferenças de temperatura, salini-dade e pressão do ambiente, foram calculados em função da diferença entre a velocidadedo som configurada e a velocidade real, obtida a partir de dados de CTD. Estimou-se umerro não maior do que 3,6% nas leituras batimétricas oriundas das sondas científicas. Noque se refere às sondagens de navios de ocasião, Smith e Sandwell (1997) aplicaram cor-reções assumindo uma velocidade de 1500 m/s como padrão e corrigindo para as tempe-raturas e salinidades regionais.

Em relação à ecossonda OSSIAN 500, não foi avaliado o erro associado às leituras



batimétricas; essa limitação deve-se ao fato de que os lances de CTDs executados durantea campanha atingiram a profundidade máxima de 500 m.

3. Dados de altimetria

Os dados de altimetria por satélite utilizados foram publicados por Smith & Sandwell(1997) e estão disponíveis no site http://topex.ucsd.edu/.

A obtenção de dados brutos é feita através de um sensor de microondas instaladoem um satélite orbital que varre aproximadamente 90% dos oceanos, coletando dados degravimetria e altura superficial do nível do mar. Esses dados, pós-processados, foram uti-lizados por Smith & Sandwell (1997) para gerar um mapa batimétrico para todos osoceanos com uma malha amostral de 2 minutos de resolução. As medições batimétricassão obtidas de forma indireta através da influência do campo gravitacional do relevo sub-merso (geóide) sobre a superfície dos oceanos. No entanto, esse método apresenta umalimitação nas medições sobre a plataforma e o talude, visto que nesses locais há “ruído”nasleituras devido à presença de sedimentos que afetam as leituras de gravimetria de umaforma ainda não quantificada (Sandwell et. al., 2001). Por essa razão, os autores tambémincorporaram dados acústicos obtidos de “navios de ocasião”para complementar os dadossobre a plataforma e talude e com isso complementar a malha amostral para todos osoceanos.

Dados de elevação do continente com resolução de 30 segundos foram adquiridosno site http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/gtopo30.asp, e incorporados a determinadosmapas a fim de melhorar a qualidade do produto final.

4. Interpolação de dados batimétricos e visualização de superfície

Para a interpolação propriamente dita,os dados foram filtrados para blocos de 30 � 30segundos (longitude � latitude) obtendo-se a mediana dos valores de profundidade e delocalização. Estes foram então interpolados para uma malha amostral de 30” de resoluçãopor uma rotina de curvatura contínua “spline” com tensão (Smith & Wessel, 1990). A matrizobtida foi então multiplicada a uma “máscara”, onde células no continente possuíam valorigual a zero e no oceano igual a um. Todas as operações foram executadas com os progra-mas do pacote GMT – Generic Mapping Tools (Wessel e Smith, 1998). Posteriormente, abatimetria foi visualizada tridimensionalmente no programa NVIZ (Mitas et al., 1997) atravésda importação da matriz de dados interpolados para o SIG GRASS 5.0 (Geographic ResourcesAnalysis and Support System) (GRASS Development Team, 1999) na forma de um mapa.



RESULTADOS E DISCUSSÃO

Dados batimétricos coletados em cruzeiros de prospecção acústica pesqueira são ge-ralmente tratados como um subproduto desses trabalhos, cujo objetivo primeiro éo mapeamento da distribuição e abundância de espécies de interesse comercial ou

ecológico. No entanto, cruzeiros acústicos de ampla escala, como os avaliados no presentedocumento, coletam de forma remota uma imensa quantidade de amostras batimétricas,da ordem de centenas de milhares de dados, o que permite uma excelente definição dorelevo do fundo na área sondada. Contudo, o espaçamento dos perfis nesses cruzeiros é, deforma geral, amplo, impedindo que interpolações entre perfis com boa resolução sejamobtidas exclusivamente com esses dados.

Neste estudo foram compilados dados georreferenciados de batimetria,oriundos de6 cruzeiros nas regiões sul e sudeste e 1 cruzeiro na região central, sendo todas as infor-mações obtidas ao longo de rotinas de aquisição de dados de prospecção acústica pesquei-ra. As Tabelas 2 e 3 apresentam, respectivamente, o número de leituras por faixa batimétricapara a região sudeste-sul e para a central. Pode ser observado que houveram significativasdiferenças, para a área sul e sudeste, no número de leituras por faixa batimétrica, sendo queentre 101 e 200 m houve uma maior concentração de informações. Isso deve-se ao fato deque todos os cruzeiros analisados cobriram essa faixa da plataforma, enquanto as demaisáreas foram cobertas parcialmente por dois ou mais cruzeiros.

Tabela 2 – Número de leituras por faixa batimétrica para a região sudeste-sul.

Faixa Batimétrica (m) N°- de Amostras Cruzeiro

10 – 100,9 644.283 Ecosar II e III

101 – 200,9 2.113.234 Ecosar II e III; REVIZEE I, II e III; PADCT

201 – 500,9 759.560 Ecosar I, REVIZEE I, II e III; PADCT

501 – 1.000,9 587.875 REVIZEE I, II e III; PADCT

1.001 – 1.500,9 226.933 REVIZEE I, II e III; PADCT

1.501 – 2.191,7 42.264 REVIZEE I, II e III; PADCT

Total de amostras 4.374.149

Tabela 3 – Número de leituras por faixa batimétrica para a região central.

Faixa Batimétrica (m) N°- de Amostras Cruzeiro

10 – 100,9 602.170 Bahia

101 – 200,9 11.276 Bahia

201 – 500,9 25.150 Bahia

501 – 1.000,9 49.045 Bahia

1.001 – 1.500,9 33.023 Bahia

1.501 – 2.191,7 63.563 Bahia

Total de amostras 784.227

Aos dados acima apresentados foram acrescidas informações batimétricas oriun-das de altimetria por satélite e navios de ocasião, conforme disponibilizados por Smith e



Para os cruzeiros Ecosar II e III, REVIZEE I, II e III e PADCT, o banco de dados batimétri-cos ficou composto por dados referentes às ecossondagens somando 4.374.149 infor-mações, enquanto que os dados de altimetria e de navios de ocasião, totalizam 627.623entradas no banco.Todas as informações estão posicionadas dentro de uma área delimita-da pelas coordenadas: 1) longitudes 54° W e 39° 15‘ W e 2) latitudes de 35° S e 22° S. A faixabatimétrica contida no banco é de 2 a 5.816 m.

Para o cruzeiro Bahia, os dados referentes às ecossondagens somaram 784.227leituras, enquanto que os dados de altimetria e de navios de ocasião totalizaram 86.299entradas no banco.Todas as informações estão posicionadas dentro de uma área delimita-da pelas coordenadas: 1) longitudes 41° W e 34° W e 2) latitudes de 23° S e 10° S. A faixabatimétrica coberta foi de 10 a 5319 m.

O total de amostras foi de 5.158.376 pontos para as regiões sudeste-sul e central.Esse volume de dados permitiu gerar mapas de contorno do fundo com uma resolução de30” (trinta segundos de grau) ou aproximadamente 926 m entre pontos sobre a platafor-ma e com uma resolução de 2’ (minutos de grau) ou aproximadamente 3.704 m fora daplataforma. Esse novo banco de dados foi utilizado para a visualização, em 3D, da regiãocosteira, plataforma e região oceânica.

A figura 4 apresenta um mapa da região compreendida pelos dados batimétricosutilisados.

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Figura 4 - Mapa da região de estudo, com coordenadas. A cor vermelha preenche o continente e a regiãooceânica até a profundidade de 1600m, enquanto que as outras cores, do laranja ao verde, preenchem pro-fundidades maiores.

As Figuras 5 e 6 apresentam o relevo do fundo oceânico com um exagero verticalde cinco e dez vezes para as regiões sudeste-sul e central, respectivamente. Como entre os

Sandwell (1997), com uma resolução de 2 minutos. Os mapas gerados atingiram uma reso-lução menor do que 2 minutos porque a malha amostral final é mais fechada.



Figura 5 - Mapa da área entre 22° S e 30° S e entre as isóbatas de 100 e 500m, com exagero vertical de 5vezes.

Figura 6 - Mapa da região central, com exagero vertical de 10 vezes.

objetivos do estudo estava a visualização e georreferenciamento das principais feições defundo, o mapa foi retrabalhado utilizando um exagero vertical de 50 vezes, no qual foi evi-denciada a topografia do fundo para a área sudeste-sul (Figuras 7 e 8) e para a área central(Figuras 9, 10, 11 e 12).

A Figura 13 mostra um produto mais elaborado, no qual foi incorporada umaimagem de satélite da região continental e ainda dados de elevação sobre o continente,para a região sul-sudeste.

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Figura 14 – Mapa com a derrota de um cruzeiro plotada sobre o mapa batimétrico na área entre 30° e 22° S.

A seguir são apresentadas duas figuras, no intuito de exemplificar a possibilidadede utilização dos mapas 3D para visualização de resultados de pesquisas que mapeiam adistribuição de organismos. A Figura 14 mostra a varredura acústica realizada com o N.Oc.Atlântico Sul sobre os limites da plataforma e no talude entre as cidades de Florianópolise Paranaguá, durante cruzeiro de prospecção de lulas. A Figura 15 apresenta os resultadosdas sondagens executadas nesse cruzeiro; os tons em vermelho representam ocorrênciasda espécie que estava sendo mapeada, evidenciando sua associação com o talude.



Figura 15 – Mapa batimétrico da região compreendida entre 30° e 22°S. As cores em vermelho representamocorrências de alvos acústicos (lulas) sobre o talude.

Uma avaliação comparativa entre as figuras apresentadas acima e os mapas deChaves (1979), permitiu que uma série de 8 feições fossem identificadas para a região sul-sudeste: o Cone do Rio Grande, os Vales de Porto Alegre, que se estendem até Torres, oTerraço do Rio Grande, os Vales de Santa Marta, o Cânion de São Paulo, os Vales do Rio deJaneiro. Existem também feições evidentes nas planícies abissais, que são a Cadeia de SãoPaulo e o Cânion Rio Grande (FIigura 16).

Para a área central, uma série de 12 feições foram identificadas: Ilhas de Trindade eSão Martins, os Bancos Submarinos (B.S.) Davis, Jaseur, Almirante Saldanha, Vitória,Abrolhos, Hot Spur, Minerva, Royal Charlotte, os Cânions Belmonte, Salvador e os MontesSubmarinos da Bahia. As feições identificadas são apresentadas nas Figuras 17 e 18, quemostram a costa por diferentes ângulos de visão, a fim de evidenciar as principais carac-terísticas do relevo.



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CONCLUSÕES


A incorporação de fontes de dados batimétricos oriundas de altimetria e de naviosde ocasião aos dados de prospecção acústica, criando um banco de dados complementar,permitiu detalhar a batimetria da região sul-sudeste do Brasil, entre o Chuí e o Cabo de SãoTomé, e da região entre o Cabo de São Tomé (RJ) e a Foz do Rio Real (BA). Os mapas disponi-bilizados apresentam as vantagens da incorporação de dados de diferentes origens em umbanco único. Esse procedimento demonstrou ser uma poderosa ferramenta para o detalha-mento do relevo de uma região prospectada ao longo de diferentes cruzeiros. No casoespecífico deste estudo, foi possível detalhar a área de trabalho de interesse do ProgramaREVIZEE, de uma forma melhor daquela disponível no início das atividades.

No que se refere aos estudos de biodiversidade e da pesca, o mapeamento do rele-vo e a declividade dos fundos podem ser utilizados para verificar a viabilidade de realizaroperações de amostragens, como por exemplo, captura de organismos com arrastos-de-fundo ou dragagens. No entanto, os mapas apresentados devem ser utilizados como umguia, e sondagens locais devem ser realizadas previamente à execução de lances comaparelhos.

Pretende-se que os mapas apresentados neste estudo venham a servir como ferra-menta auxiliar em diversos trabalhos do próprio Programa REVIZEE e de outras programasde pesquisa. Sugere-se que dados de distribuição e abundância de organismos, além dedados de temperatura, salinidade, nutrientes, correntes, sejam plotados sobre os mapasaqui apresentados (disponíveis em www.hidroacustica.furg.br/transfer), tornando-seuma alternativa à interpretação das interações entre variáveis ambientais e a dinâmica dosorganismos. Tais informações podem subsidiar, de forma ágil, futuras tomadas de decisãosobre áreas de licenciamento ambiental, delimitação de blocos de exploração de petróleo,biodiversidade, entre outros.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


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Wessel, P. & Smith,W. H. F. (1998). New, improved version of Generic Mapping Tools released. EOS Trans AGU,79 (47): 579.


AGRADECIMENTOS


Aos Comandantes do N.Oc. Atlântico Sul, Sr. Homero Alvariza, do N.Oc. Prof. W.Besnard, Sr. Valdir da Costa Freitas e do N.Oc. Thalassa, Sr. Hervé Pitton, e suas respectivastripulações. Aos Drs. Carla Scalabrin, Jaques Massé e Jean Marin do Institut Français deRecherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER – França), por sua participação nos tra-balhos de bordo; ao Dr. Max Magalhães Stern (Bahia Pesca); aos Coordenadores dos Sub-comitês Regionais do Programa REVIZEE, Dra. Carmen Wongtschowski e Dr. Jean Valentin;à Coordenação do Programa REVIZEE/MMA, à SECIRM, à Fundação Universidade Federal doRio Grande-FURG; ao Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo; ao ConselhoNacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). À Petrobras pelo apoiofinanceiro à esta publicação.



Editores: Carmen Lúcia Del Bianco Rossi-Wongtschowski e Lauro Saint-Pastous Madureira

Supervisor de editoração: Roberto Ávila Bernardes

Gerenciamento administrativo: Aparecida Martins Vaz dos Santos

Administração Financeira: Fundação de Apoio à Universidade de São Paulo

Patrocinador deste volume: PETROBRAS

Projeto gráfico e editoração: Ulhôa Cintra Comunicação Visual e Arquitetura

Revisão: Cleyde Romano de Ulhôa Cintra

Assessoria técnica do Comitê Executivo (SQA/MMA):Oneida FreireAltineu Pires MiguensÁlvaro Roberto TavaresCarlos Alexander Gomes de AlencarJosé Luiz Jeveaux PereiraRicardo Castelli Vieira


mapas do relevo marinho das regiões sudeste, sul e central do brasil

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