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GEOUSP - Espaço e Tempo, São Paulo, Nº 20, pp. 101 - 119, 2006 OS CAMPOS DE DUNAS MÓVEIS: FUNDAMENTOS DINÂMICOS PARA UM MODELO INTEGRADO DE PLANEJAMENTO E GESTÃO DA ZONA COSTEIRA. * Antônio Jeovah de Andrade Meireles** Edson Vicente da Silva*** Paulo Roberto Lopes Thiers**** * Trabalho financiado pelo CNPq, CAPES e FUNCAP através de projeto de pesquisa e bolsas de mestrado e doutorado. **Prof. Dr. do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Ceará – DEGEO/UFC, Programa de Pós-graduação em Geografia da UFC. E-mail: [email protected] ). *** Prof. Dr. do DEGEO/UFC, Programa de Pós-graduação em Geografia da UFC. E-mail: [email protected] **** Prof. MSc. DEGEO/UFC, coordenador do Laboratório de Cartografia Digital. E-mail:[email protected] RESUMO: As dunas do litoral cearense foram estudadas de modo a caracterizar parte da dinâmica geoambiental envolvida na evolução geomorfológica da planície costeira. Os dados básicos relacionados com aspectos fisiográficos, classificação dos diversos tipos de corpos eólicos, fontes e transporte de sedimentos e condições climáticas, foram associados a eventos de flutuações do nível relativo do mar e de mudanças climáticas. Aliado aos processos evolutivos propostos, foi possível definir a participação das dunas na regulação do aporte sedimentar para a construção de terraços marinhos holocênicos, origem de lagoas costeiras e morfodinâmica dos sistemas estuarino, lagunar e praial. Ao final, foram elaborados modelos locais para serem utilizados como importantes instrumentos geradores de subsídios técnicos para o planejamento e gestão da zona costeira cearense, nordeste do Brasil. PALAVRAS-CHAVE: Dunas; Evolução geomorfológica; Planejamento e gestão da zona costeira. ABSTRACT: The dunes of the coast of Ceará were studied in way to characterize part of the geoenvironmental dynamics involved in the geomorphologic evolution of the coastal plain. The basic data related to the physiographics aspects, classification of the several types of eolic bodies, sources and transport of sediments and climatic conditions, they were associated to the events of flotations of the sea relative level and to the climatic changes. Combined to the proposed evolutionary processes, was possible to define the participation of the dunes in the regulation of the sedimentary contribution for the construction of holoscenic marine terraces, which is origin of coastal ponds and morphodynamic of the estuary, lagoon and beach systems. At the end, local models were elaborated to be used as important generating instruments of technical subsidies for the planning and administration of the coastal zone from Ceará, northeast of Brazil. KEY WORDS: Dunes; geomorphologic evolution; Planning and administration of the coastal zone

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GEOUSP - Espaço e Tempo, São Paulo, Nº 20, pp. 101 - 119, 2006

OS CAMPOS DE DUNAS MÓVEIS: FUNDAMENTOS DINÂMICOSPARA UM MODELO INTEGRADO DE PLANEJAMENTO E GESTÃO DA

ZONA COSTEIRA.*

Antônio Jeovah de Andrade Meireles**Edson Vicente da Silva***

Paulo Roberto Lopes Thiers****

*Trabalho financiado pelo CNPq, CAPES e FUNCAP através de projeto de pesquisa e bolsas de mestrado e doutorado.**Prof. Dr. do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Ceará – DEGEO/UFC, Programa de Pós-graduação em Geografia da UFC.

E-mail: [email protected]).*** Prof. Dr. do DEGEO/UFC, Programa de Pós-graduação em Geografia da UFC. E-mail: [email protected]

**** Prof. MSc. DEGEO/UFC, coordenador do Laboratório de Cartografia Digital. E-mail:[email protected]

RESUMO:As dunas do litoral cearense foram estudadas de modo a caracterizar parte da dinâmicageoambiental envolvida na evolução geomorfológica da planície costeira. Os dados básicosrelacionados com aspectos fisiográficos, classificação dos diversos tipos de corpos eólicos,fontes e transporte de sedimentos e condições climáticas, foram associados a eventos deflutuações do nível relativo do mar e de mudanças climáticas. Aliado aos processos evolutivospropostos, foi possível definir a participação das dunas na regulação do aporte sedimentarpara a construção de terraços marinhos holocênicos, or igem de lagoas costeiras emorfodinâmica dos sistemas estuarino, lagunar e praial. Ao final, foram elaborados modeloslocais para serem utilizados como importantes instrumentos geradores de subsídios técnicospara o planejamento e gestão da zona costeira cearense, nordeste do Brasil.PALAVRAS-CHAVE:Dunas; Evolução geomorfológica; Planejamento e gestão da zona costeira.ABSTRACT:The dunes of the coast of Ceará were studied in way to character ize part of thegeoenvironmental dynamics involved in the geomorphologic evolution of the coastal plain.The basic data related to the physiographics aspects, classification of the several types ofeolic bodies, sources and transport of sediments and climatic conditions, they were associatedto the events of flotations of the sea relative level and to the climatic changes. Combined tothe proposed evolutionary processes, was possible to define the participation of the dunesin the regulation of the sedimentary contribution for the construction of holoscenic marineterraces, which is origin of coastal ponds and morphodynamic of the estuary, lagoon andbeach systems. At the end, local models were elaborated to be used as important generatinginstruments of technical subsidies for the planning and administration of the coastal zonefrom Ceará, northeast of Brazil.KEY WORDS:Dunes; geomorphologic evolution; Planning and administration of the coastal zone

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102 - GEOUSP - Espaço e Tempo, São Paulo, Nº 20, 2006 MEIRELES, A. & SILVA, E. & THIERS, P.

Introdução

Os eventos glaciais e interglaciais queocorreram durante o Quaternár io , comosci lações do nível do mar na ordem dedezenas e até uma centena de metros,ocas ionaram importantes mudanças nosprocessos geoambientais globais, os quaistambém provocaram ref lexos no l i tora lbras i le i ro . Comparando reg is t ros deisótopos de ox igên io em sondagensrealizadas em diferentes regiões do planeta(incluindo registros nos trópicos, hemisférioNorte e Antártica) SHACKLETON (1987);BROECKER e DENTON (1991); LEDRU, et al.(1996), THOMPSON et al . (1995), entreoutros , demonst raram a extensãoplanetária dos últimos eventos glaciais.

Em áreas mais específicas do litoralcearense foram def in idos ind icadoresgeológicos e geomorfológicos de variaçõesdo nível do mar relacionados com níveis deerosão esca lonados em p lata formas deabrasão mar inha, pa leopav imentos demangue, terraços marinhos holocênicos epleistocênicos, antigos corais e gerações dedunas. Fo i poss íve l def in i r 5 eventoseustáticos que fundamentaram a origem deum complexo conjunto de ind icadoresgeoambientais que denunciaram os eventosde mudanças do nível relativo do mar eclimáticas na construção da planície costeiracearense.

Estudos real izados por ANGULO eSUGUIO (1995) e ANGULO e LESSA (1997)evidenciaram níveis do mar mais baixos doque os registrados por MARTIN et al. (1986),para a planície costeira do Paraná, durantea última fase regressiva. Propuseram umacurva a partir de datações de vermitídeos(organismos marinhos característ icos dazona de praia), a qual não evidenciou asoscilações secundárias registradas na curvaproposta por SUGUIO et a l . (1985) .Aportações real izadas por MARTIN et al.(1998), afirmaram que este tipo de curva,const ru ída somente com um t ipo deindicador, não permitiria registrar oscilações

de cur ta duração, as qua is const i tuemcaracterísticas fundamentais de fenômenosnatura is , pr inc ipa lmente em ambientescosteiros. Para esses autores, o últ imoevento regress ivo fo i in terrompido porosc i lações de a l ta f reqüênc ia , comampl i tudes de 2 a 3m e duração de,aproximadamente, 300 anos. Os indicadoresmorfológicos existentes na planície costeiracearense - níveis de erosão escalonados emplata formas de abrasão mar inha,pa leopav imentos de mangue, ter raçosmar inhos ho locên icos e p le is tocên icos ,ant igos cora is e gerações de dunas -parecem confirmar eventos oscilatórios dealta freqüência do nível relativo do mar,pr incipalmente durante esta últ ima faseregress iva, que teve in íc io há,aprox imadamente, 5 .100 anos A.P(MEIRELES et al., 2000).

A presença de paleoplataformas deabrasão escalonadas, com notchs (entalhesbasais) ao longo da planície costeira deJericoacoara atribuídos a distintos níveisaltimétricos do mar (MEIRELES et al. 2003),diferentes da cota atual, foi relacionada comas osc i lações de a l ta f reqüênc ia. Estasestruturas de erosão foram estudadas porSUNAMURA (1994) e PIRAZOLLI (1989) eforam utilizadas para a definição de cotasaltimétricas do nível do mar diferentes dasatuais. Osci lações dessa natureza foramevidenc iadas na costa Este bras i le i ra ,quando há 4.800 e 2.700 anos A.P. seproduziram oscilações da ordem de 3m nonível relativo do mar (MARTIN, et al., 1985 eDOMINGUEZ, et al. 1996).

Os campos de dunas do l i tora lcearense foram também correlacionados comos eventos eustáticos de alta freqüência(MEIRELES, op cit.). A disponibilidade desedimentos em períodos do nível do marmais baixos do que o atual, para a formaçãode campos de dunas contínuos com mais de20km de largura (com a l t i tudes queu l t rapassaram 60m) fo i u t i l i zada comoimportante ind icador mor fo lóg ico para

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avaliar alterações do nível relativo do mar.A l iado à ocorrênc ia de eo l ian i tos e afisiografia do sistema eólico, foram definidasas bases para modelos evo lut ivos queauxiliaram na composição dos indicadoresgeoambientais de mudanças do nível relativodo mar e flutuações climáticas durante oú l t imo evento g lac ia l e in terg lac ia lsubseqüente.

A p lataforma cont inenta l p lana emuito extensa possibilitou, em oscilações donível do mar de pequenas amplitudes, aexpos ição de extensas áreas comsed imentos representat ivos de fác iesquartzosa e biodetrítica para o transporteeólico. No litoral oeste cearense, eventosdesta natureza, que originaram extensosdepósi tos de sedimentos eól icos, foramrepresentados pela ocorrência de eolianitosem t rechos cont ínuos de até 28km(MEIRELES et a l . , 2000). Associados aoeolianitos, foram registradas ocorrências dedepósitos de mangue (com restos vegetais)em áreas atualmente submersas durante amaré baixa e afastados do limite da linhade costa em até 1 ,2km (p la ta formaassociada à zona costeira dos municípios deIcapuí e Camocim).

Mudanças setoriais na temperatura daágua do mar estão v incu ladas àsteleconexões continente-oceano-atmosferacom as altas latitudes (BROECKER, 2001).Desta forma, evidenciaram-se as relações demudanças de a l ta f reqüênc ia do n íve lrelat ivo do mar que foram vinculadas aa l terações abruptas e c í c l i cas nastemperaturas dos oceanos e sobreimpostasa ciclos orbitais maiores (ciclos Dansgaard-Oeschger, evento frio Younger Dryas; CACHO,et a l . 1999 e MORENO, e t a l . 2002) .Evidências que podem estar representadaspelos componentes morfológicos definidosno litoral cearense.

Metodologia

Para a def in ição dos s i s temasambienta is (compos ição de un idadesmorfológicas) e os aspectos dinâmicos daplanície costeira em estudo (figura 1), foramrea l i zados mapeamentos geo lóg icos egeomorfológicos em escala de detalhe. Adinâmica espaciotemporal fo i def in ida apartir de fotografias aéreas, imagens desatélite (Landsat TM 2001 e Ikonos 2003) emonitoramento da dinâmica de migração doscampos de dunas rea l i zado na p lan íc iecosteira dos municípios de Paracuru e SãoGonçalo do Amarante.

Durante as atividades de campo ecom a def in ição das re lações deinterdependência das dunas com as demaisun idades morfo lóg icas e processosecod inâmicos envo lv idos, foramcaracter i zados os f luxos de matér ia eenerg ia responsáveis pe la morfogêneselocal. Procedeu-se desta forma para melhorrepresentar os impactos ambientais dasdiversas formas de uso vinculadas à dinâmicacosteira. Nesta etapa dos trabalhos foramtambém georreferenciados (GPS Gramin 12SAD 69) os pontos de descr i ções dosaspectos locais relacionados com:

i) dinâmica ambiental – interaçãoentre as unidades morfo lógicas (dunas,ter raços mar inhos, tabu le i ro , lagoascosteiras, canal estuarino e faixa de praia)com as intervenções existentes e propostas;

i i ) ecoss is temas assoc iados –caracterização dos aspectos morfológicosrelacionados com aportação de sedimentose dinâmica dos bancos de areia e,

i i i) perfis ao longo dos setores debypass - realizados sobre o campo de dunas,a faixa de contato entre o campo de dunase a hidrodinâmica estuarina (margem direita)e linha de praia.

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Para a classificação dos campos dedunas foram utilizados os critérios elaboradospor BAGNOLD (1941), CRISTIANSEN et al. (1990),PYE e NEAL (1993), ANGULO (1993), MEIRELES& SERRA (2002). As ocorrências de camposcontínuos, com nítida sobreposição de geraçõesdistintas de dunas, e desta forma com umaelevada complexidade na definição deseqüências temporais, não foram satisfatóriascomo indicadoras de oscilações de altafreqüência do nível relativo do mar.

Características Climáticas Regionais

O setor norte do nordeste brasileiroconcentra seu período chuvoso entre os mesesde fevereiro e maio. Durante esta época, o

principal sistema responsável pelas chuvas é achamada Zona de Convergência Intertropical (ZCIT).Outros sistemas secundários, como, por exemplo,os vórtices ciclônicos de altos níveis, as linhas deinstabilidade e as brisas marinhas (estas duasúltimas atuam principalmente ao longo da zonacosteira), são também responsáveis pelos episódiosde precipitações sobre a região. Depois desteperíodo a ZCIT se desloca até o hemisfério norte eas chuvas sobre a região cessam, iniciando-se umlongo período de estiagem (MARENGO e UVO, 1997;NOBRE, 1997). Dessa forma, a sazonalidade climáticabem definida e a qualidade da estação de chuvas(invernos regulares) sobre a área de estudo,dependem, preponderantemente, das condiçõesatmosféricas e oceânicas, à grande escala, quemodulam a intensidade, a fase e o movimento daZCIT.

sedimentos através dos estuários e promontórios

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A part ir de julho, as precipitaçõsdiminuem até o mês de novembro. Os mesesde outubro e novembro registraram os maisbaixos valores acumulados (FUNCEME, 1996).O primeiro semestre responde por 93% daprecipitação anual.

Com relação à temperatura médiamensal, foram registradas oscilações térmicascom médias que variam em torno de 27ºC, commáximas entre 31 a 32ºC (FUNCEME, op cit.).

Os índices médios mensais queapresentaram os menores valores deinsolação (170 a 180 horas/mês, FUNCEME, opcit.) foram registrados durante o período demaior precipitação, devido a uma maiornebulosidade. Os maiores valores situaram-se nos meses com menores índices deprecipitação (agosto e outubro) e com valoresmais altos de velocidade média dos ventos.

Os ventos apresentam-se no litoralcomo um importante componente da dinâmicada paisagem e fundamental para a composiçãodos modelos evolut ivos propostos nesteartigo. As direções predominantes no litoralcearense são de SE, ESE, E e NE. As médiasde velocidade chegam a superar os 4,5 m/seg.nos meses mais secos. No período de estiagem(segundo semestre) procede-se umpredomínio dos ventos de SE (são os ventosmais intensos). No inicio da estação chuvosa,com a chegada da ZCIT, registram-semudanças na direção dos ventos, passando apredominar os de nordeste.

A Figura 2 mostra a interação dosindicadores meteorológicos (pluviometria,velocidade dos ventos e insolação),importantes para a anál ise da dinâmicamorfogenética litorânea atual. É durante osegundo semestre do ano, com os valoresmais elevados de velocidade dos ventos einsolação, e com os índices mais baixos deprecipitação, que as dunas migram com maiorintensidade. Verificou-se que o processo deavanço dos campos de dunas alcançou médiade 12m/ano (dunas com faces de avalancheacima de 30m, MEIRELES & GURGEL JR., 1994)

podendo chegar a mais de 35m/ano em dunasmais baixas (MAIA, 1998).

Figura 2 - Integração dos valores médios deprecipitação, insolação e velocidade dos ventospara a cidade de Fortaleza/CE (media entre1974 e 1995, FUNCEME, 1996). O segundosemestre define as condições dinâmicas para amigração dos campos de dunas (baixaprecipitação e elevadas insolação e velocidadedos ventos).

A Integração entre os Fluxos Litorâneos

Uma importante ferramenta para aconstrução dos modelos locais de evolução dalinha de costa foi a definição regional dos fluxosde matéria e energia ao longo da zona costeira.Foram caracterizados a partir da elaboração dosmapas geomorfológicos e geológicos, com adelimitação das morfologias originadas atravésdos processos de transporte, distribuição edeposição dos sedimentos.

Foram definidos 6 tipos de fluxos deenergia ao longo da planície costeira,relacionados diretamente com a participação docampo de dunas na regularização de um aportede areia para a manutenção da dinâmica praial.A integração definiu-se através da relação doscorpos eólicos com a origem e evolução dasfalésias, dos terraços marinhos, dos campos dedunas móveis, das lagoas costeiras einterdunares, da faixa de praia e das planíciesde marés:

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i) Processo gravitacional –relacionado com o transporte de sedimentos nasescarpas das falésias vivas e paleofalésiasproporcionando materiais para o desenvolvimentodos terraços marinhos, para a colmatação delagunas e lagoas e com material inconsolidado paraas dunas móveis e a faixa de praia. Nas planícies deIcapuí e Jericoacoara, o fluxo gravitacional originoucamadas de aluviões sobre as antigas plataformasde abrasão marinha. Este material foi retrabalhadodurante o último evento transgressivo, revelandoque parte das plataformas de abrasão dispostasno litoral cearense foi originada durante um eventotransgressivo anterior.

ii) Deriva litorânea – se dá ao longo doprisma praial e a plataforma interna (proximal), eestá relacionada com o ângulo entre as ondas e alinha de praia, a fisiografia da zona costeira, adireção preferencial dos ventos e a ação das marése correntes marinhas. Durante a evolução holocênicada planície, não foram produzidas inversões nadireção da deriva litoral, tal como evidenciaram asflechas de areia das planícies de Icapuí, Mundaú,Itarema, Acaraú e Camocim, que desde o contatocom a paleofalésia, mantiveram sempre a mesmadireção de fluxo. A disponibilidade de sedimentospara o transporte litorâneo está diretamentevinculada ao extenso campo de dunas ao longo dolitoral nordestino. Proporcionou um aporte regularde areia para a ação dos ventos, desde a linha depraia, durante a maré baixa (estirâncio) e, de formamais intensa, durante o segundo semestre do ano.Durante os eventos de estiagem, as flechas de areiae campos de dunas que migram sobre as margensdos sistemas fluviomarinhos, associadas àsdesembocaduras dos rios e canais de maré,interceptam o fluxo fluviomarinho, originandosistemas lacustres. No período de cheias (primeirosemestre), as flechas de areia são rompidas e inicia-se o incremento de sedimentos em deriva litorâneaao longo da faixa de praia.

iii) Transporte eólico – vemrepresentado pelo fluxo de sedimentos a partir doestirâncio para o interior do continente, a favor dosventos dominantes de leste e nordeste. A mobilidadedos sedimentos pela energia eólica deu lugar agrandes campos de dunas, normalmente instalados

sobre os terraços marinhos e o tabuleiro pré-litorâneo. Nos setores onde se produz o bypass desedimentos eólicos, através dos estuários e dospromontórios, atuam como importantes veículos derecarga de sedimentos para a continuidade daprogradação da planície costeira.

iv) Sistema estuarino – a presença deindicadores morfológicos de eventos eustáticosrevelou que as unidades associadas aos canaisestuarinos foram inundadas durante os máximostransgressivos. As camadas de paleomangueintercaladas com sedimentos de praia, os arenitosde praia (beachrocks) em suas margens e a evoluçãodos bancos de areia internos e na desembocadura.Foram os principais elementos morfológicos edinâmicos (ação das ondas, marés e do fluxo fluvialdurante os eventos de enchentes) para a definiçãodeste sistema como fundamental para a composiçãodos fluxos e aportação de sedimentos para o relevocosteiro. O acesso de campos de dunas que migramna direção dos canais promove a formação debancos de areia que são transportados para a faixade praia. Desta forma, é mantido um aporteregulador da dinâmica sedimentar dentro dos canaisfluviomarinhos, e associado à evolução morfológicada faixa de praia, quando estes sedimentosalcançam a desembocadura e, assim, sãotransportados pelas ondas e correntes marinhas.

v) Fluxo flúvio-lagunar – as relaçõesentre a sazonalidade climática, a migração doscampos de dunas e as alterações de alta freqüênciado nível relativo do mar, controlam, em grande parte,a evolução dos sistemas fluviais na zona costeira.Os campos de dunas que foram originados duranteos eventos regressivos, migraram sobre os canaisfluviais e fluviomarinhos, dando lugar a lagunas asquais, nos períodos de maior fluxo fluvial,desobstruíram os canais interceptados e novamenteconectaram-se com o mar. Dinâmica diretamenterelacionada com eventos de aportação sedimentarpara a linha de costa e, conseqüentemente, para amobilização eólica e aportação de areia para oscampos de dunas.

vi) As águas subterrâneas – ascaracterísticas topográficas, climáticas (semi-árido),geológicas (permeabilidade e porosidade da

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Formação Barreiras e dos demais depósitoscosteiros) e morfológicas (tabuleiro, terraçosmarinhos, dunas, entre outras) originaram ascondições geoambientais para a participação doaqüífero na origem e desenvolvimento das lagunas,das lagoas interdunares e dos estuários. No casodos estuários, o aqüífero alimenta de água doce ede sedimentos finos os canais que partem da zonade contato com o tabuleiro e as dunas.

Este conjunto de fluxos integrara-se nacomposição de processos que favoreceram a origemdas unidades morfológicas da planície costeira e nocaso específico dos campos de dunas. Proporcionousedimentos sobre a praia e a plataforma continentalinterna e os ventos competentes para mobilizá-loscontinente adentro.

A complexidade interativa do conjunto defluxos de matéria e energia que transita pela planíciecosteira, os eventos trans-regressivos do mar e afisiografia da linha de costa, proporcionaram a origemde um total de 83 setores de bypass de areia para afaixa de praia (figura 1), em uma extensão de,aproximadamente, 573 km de litoral. Foramcaracterizados em setores de promontórios (35setores) e nas margens de estuários e canais demaré (48 setores). Quando esses setores foramocupados pela expansão das cidades e das vilas depescadores (hotéis, loteamentos e vias de acesso)e pela implantação de projetos portuários eagroindustriais, a faixa de praia à jusante da derivalitorânea foi intensamente erosionada (promontóriosde Caponga, do Mucuripe, do Pecém, de Paracurú eAguda).

Estas intervenções atuaram de forma abloquear o acesso de grandes volumes de areia àfaixa de estirâncio, acarretando a origem deextensas áreas em elevado processo dedegradação ambiental, vinculadas a um déficitprogressivo de sedimentos no sistema praial.Procedeu-se, inicialmente, o soterramento deequipamentos públicos e privados sobre as dunas,seguido de erosão severa na faixa de praia.

Dinâmica Litorânea em Zonas Bypass

A planície costeira cearense está sendo

submetida a uma série de intervenções antrópicasem áreas destinadas à regulação dos processoslitorâneos. Foram relacionadas basicamente com aimplantação de equipamentos públicos e privadosem locais que interferiram diretamente nosprocessos sedimentares, morfológicos,hidrodinâmicos e oceanográficos responsáveis peladinâmica não erosiva da faixa de praia.

Unidades morfológicas caracterizadas peladispersão de sedimentos, alimentadoras de materialarenoso para o sistema praial e reguladoras dosfluxos de energia (dunas móveis, flechas e bancosde areia e terraços marinhos associados aospromontórios e margens dos rios), dos quais, foram,em muitos casos, utilizadas de forma inadequada.Como conseqüência, foi induzido um novocomportamento evolutivo, em grande parteorientado para o avanço da erosão (MEIRELES etal., 1991; MORAIS & MEIRELES, 1992; MAIA, 1998;MEIRELES & MORAIS, 1994).

Foi através da ação das marés, das ondas edos ventos predominantes de leste e nordeste, quese desenvolveu a deriva litorânea dos sedimentosregionalmente de leste para oeste. Durante operíodo de maré baixa, os ventos transportam partedos sedimentos sobre o estirâncio para a berma edaí para o interior do continente, dando origem àsdunas móveis, isto se o volume de areia for suficientee os ventos apresentarem competência paramobilizá-lo. Ao serem edificadas as estruturasdunares (barcanas, barcanóides, parabólicas,transversais, dômicas, entre outras) e com acontinuidade do processo de migração, as quealcançam canais fluviomarinhos são consumidas pelahidrodinâmica estuarina, com os sedimentosoriginando bancos de areia no leito do canal. Aoatingirem a desembocadura e lançados para a linhade praia, o transporte sedimentar é regido pelosistema de correntes litorâneas (novamente pelaação das ondas, marés e correntes marinhas).

De outra forma, com as dunas migrandosobre os promontórios, logo à frente os sedimentosretornam para a linha de praia, de onde participamdo transporte longitudinal proporcionado pelascorrentes litorâneas. Os promontórios existentes aolongo do litoral cearense representam importantes

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zonas de transpasse de sedimentos (bypass deareia). Devido o transporte litorâneodesenvolver-se de leste para oeste, os setoresrepresentados pela praia, berma, dunas emcontato com o estirâncio e campos de dunasimediatamente à oeste dos promontórios foram,em grande parte, edificados pelo fornecimentode areia proveniente das dunas que sobre-passam os pontais.

A síntese dos processos morfodinâmicosproduziu modelos regionais para representar adinâmica evolutiva de áreas relacionadas com obypass de sedimentos eólicos através dospromontórios e canais estuarinos (Figura 3). Foramelaborados a partir de mapeamentos geológicos egeomorfológicos, monitoramento espaciotemporaldos campos de dunas móveis e diagnósticosambientais em áreas submetidas a intensosprocessos erosivos (MEIRELES, 2001).

Figura 3 – Modelo para representar a dinâmica evolutiva dos campos de dunas em promontórios(A) e canais estuarinos (B), com a expansão urbana em setores destinados à regulação dos processosmorfológicos da linha da costa.

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É através da relação de interdependênciaentre morfologias definidas, como praia, dunasmóveis, canais estuarinos e promontórios, que seprocessa parte da dinâmica costeira, com amanutenção de um fluxo contínuo de areia para afaixa de praia através da participação de sedimentosprovenientes dos campos de dunas móveis. Asplanícies fluviomarinhas e os promontóriosenvolvidos com o transpasse de areia para a linhade praia proporcionam a integração entre os fluxoseólico, gravitacional, estuarino e de correntesmarinas (ondas e marés). Foram os responsáveis,em grande parte, pela origem dos campos de dunase pela contínua transformação morfológica da planíciecosteira, mesmo quando submetidas aos eventosde mudanças do nível relativo do mar.

Quando o homem interfere nestesprocessos, modificando a trajetória, a energiaenvolvida e o volume de areia em transporte, inicia-se uma nova dinâmica, normalmente regida pelopredomínio de fenômenos erosivos. Foram

intensificados quando grandes volumes de areia,que antes transitavam pela planície costeira, naforma de dunas, foram desviados ou fixados pelaexpansão urbana, loteamentos mal planejados eas construções de hotéis, e, assim, impedidos dealcançarem a faixa de praia.

A implantação de equipamentos queinviabilizaram esse fluxo de sedimentos acarretourápidas mudanças no padrão morfodinâmico,alterando a quantidade de areia que define perfisde praia de acordo com a ação do clima de ondas.Com a continuidade do transporte de sedimentospela ação das ondas e sem uma reposição a partirdos setores de bypass, foi desencadeada a erosãoacelerada.

A seguir, serão definidos os principaisaspectos ambientais ao longo do promontório doPecém e do sistema fluviomarinho do rio Mundaú,litoral oeste do estado do Ceará. A figura 4representa as principais morfologias da planíciecosteira que abrange as duas áreas de estudo.

Figura 4 – Mapa geomorfológico simplificado do setor da planície costeira que compreendeas duas áreas de estudo.

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A planície costeira do Pecém

A utilização de recobrimentosaerofotogramétricos e imagens de satélite dediferentes épocas possibilitou a realização deestudos que envolveram a determinação daevolução da linha de costa. Os critérios utilizadosforam relacionados com a evolução da zona deberma, ocupação de unidades de domínio das ondase marés e de domínio do campo de dunas móveis.Os indicadores morfológicos de evolução dadinâmica litorânea foram associados aocomportamento erosivo da faixa de praia em umsetor de aproximadamente 3,0km de litoral.

A dinâmica morfológica da linha de costa foiintensamente alterada devido às intervençõessistematicamente localizadas nas dunas e no setorde berma diante da vila de pescadores. Aurbanização da duna frontal à linha de preamar,justamente a que se dirigia para alimentar a praia,impossibilitou o acesso de grandes volumes de areiapara a dinâmica existente no prisma praial. Com isso,as ondas iniciaram a remobilização dos sedimentosexistentes mais à jusante (à oeste do promontório)e posicionados na berma localizada diante do núcleo

urbano. A partir de então, foi originado um déficit deareia, evidenciado pelo deslocamento da duna parao interior do continente e o consumo do depósitode sedimentos vinculado ao setor de berma. Destaforma, a erosão foi, gradativamente, sendoacelerada, provocando impactos ambientaisrelacionados com a supressão de uma larga faixade berma. Atingiu valores críticos a partir de 1999,quando bloqueado, por completo, o bypass desedimentos das dunas (obas portuárias) e amigração dos bancos de areia ao longo da faixa deestirâncio (construção do molhe provisório deembarque do Complexo Portuário e Industrial doPecém).

A figura 4 representa o promontório do Pecémem 1987, com o campo de dunas alcançando a faixade praia em uma extensão de 580m. Aindaevidenciou-se o acesso de sedimentos, que atuavamcomo material regulador dos processos litorâneos,suprindo com areia a faixa de praia diante da vila. Apartir de 1991, as dunas foram ocupadas por casasde veraneio, desencadeando o bloqueio de partedos sedimentos e o início de um processo contínuode erosão da faixa de praia.

Figura 5 - Promontório do Pecém associado ao campo de dunas móveis antes da construçãodo Complexo Portuário e Industrial do Pecém. As dunas ao atingirem a faixa de praia mantinhamum volume de areia para a deriva litorânea (fotografia aérea de 1987).

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Essa dinâmica proporcionou um recuo de 200m da linha de praia continente adentro, emuma extensão de, aproximadamente, 2.750m, entre o período de 1958 e 1999. Foi erosionadauma área de, aproximadamente, 412.500 m2. A remoção da zona de berma, com altura média de1,2 m (altura da escarpa de praia), representou um volume de sedimentos remobilizados (e nãoreposto pela deriva litorânea) na ordem de 495.000m3 (Figura 5).

Figura 6 – Evolução da faixa de praia após o bloqueio do bypass de sedimentos pela expansãoda vila de pescadores (casas de segunda residência) e implantação do Complexo Portuário eIndustrial do Pecém

As dunas foram ocupadas em,aproximadamente, 515.250 m2, dado referenteao ano de 2000. A partir de 2002, foramcompletamente urbanizadas pela expansão dosloteamentos e implantação de obras de infra-estrutura do Porto do Pecém.

As residências e vias de acessoconstruídas sobre as dunas foram,sistematicamente, soterradas, principalmentedurante o segundo semestre do ano, quandoos ventos são mais intensos (podendo alcançarrajadas com mais de 18m/s). As casas desegunda residência dispostas na berma foramdanificadas, e várias completamente destruídaspelo ataque direto das ondas (19 casas desegunda residência foram seriamentedanificadas através de recalques, solapamentos

e desmoronamentos).

As medidas de contenção (construção deuma bateria de espigões e um muro deenrocamento de, aproximadamente, 800mdiante da vila) não apresentaram resultadossatisfatórios. As ondas danificaram essasestruturas, e o acesso à zona de estirânciosomente pode ser realizado durante o períodode maré baixa. O porto das jangadas foisuprimido, com os pescadores ancorando suasembarcações sobre a via pública.

Após a retirada do molhe provisório deembarque, verificou-se a retomada dotransporte de areia diante da vila(ALBUQUERQUE, 2005). Durante os trabalhos decampo, verificou-se que se tratava de um volumeantes acumulado à montante do molhe

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provisório e, como atualmente não se verifica o bypass de sedimentos, é provável que, a médioprazo, seja retomada a dinâmica francamente erosiva.

A figura 7 mostra um modelo simplificado da dinâmica associada às dunas reguladoras dosprocessos litorâneos na planície costeira do Pecém. As variações das marés interagem com aduna, mobilizando areia para a deriva litorânea pelo ataque direto das ondas durante a maré alta.Com a ocupação das dunas, promoveu-se um colapso de sedimentos, impossibilitando a reposiçãode sedimentos provenientes do transpasse através do promontório, o que desencadeou umprocesso erosivo progressivo e contínuo.

Bypass de sedimentos na margem direita doestuário do rio Mundaú

O estuário do rio Mundaú representa umimportante complexo geodinâmico associado aum conjunto morfológico composto pela faixa depraia, gerações de dunas, lagoas costeiras,manguezais, rochas de praia (beachrocks ),planície fluviomarinha, terraços marinhos etabuleiro pré-litorâneo. A figura 8 mostra ocampo de dunas móveis que atua na dinâmicacosteira local.

A dinâmica de migração do campo dedunas está relacionada com dois setores deaportação de sedimentos na direção da faixade praia e margem direita do rio Mundaú:

i) Dunas que migram sobre opromontório e atingem diretamente a linha de costa(setores a): fornecem sedimentos para a origemdos bancos de areia quando alcançadas pelasondas. Ao ser gerado um volume de sedimentospara a faixa de praia, proporciona a origem deflechas de areia na desembocadura do rio,

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orientando a evolução morfológica deste setor do canal e de parte da plataforma proximal e;

ii) Dunas que alcançam a margem direita do rio Mundaú (setor b): ao interagirem com adinâmica das marés ao longo do canal estuarino e durante os eventos de cheia, forneceramsedimentos para a formação de bancos de areia. Os sedimentos oriundos das dunas móveis foramtambém utilizados para a origem da flecha de areia que se encontra, atualmente, na margemesquerda do rio.

A expansão da vila de pescadores foiiniciada a partir da utilização de áreasdestinadas aos processos morfogenéticoslocais, o que acarretou uma série de impactosambientais negativos e vinculados à erosão dalinha de praia. Foram relacionados à ocupaçãodas dunas móveis com a construção de casasde veraneio e vias de acesso.

Verificou-se que a dinâmica das margensdo estuário foi regida pela migração dos bancos

de areia (dispostos no canal principal, emgamboas e na desembocadura), os quais foramoriginados, em grande parte, pelo aporte desedimentos provenientes do campo de dunasque acessam a margem direita do estuário. Aevolução de suas margens, através dodeslocamento dos bancos de areia internos aocanal principal (pelo fluxo e refluxo das marés)e pelo aporte sedimentar (entrada do campode dunas pela margem direita), caracterizou-sepela ciclicidade entre os períodos de enchente

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e estiagem. Durante o primeiro semestre,período de maior vazão fluvial, parte dos bancosde areia foram erodidos e os sedimentostransportados para a faixa de praia. Durante aestiagem (segundo semestre), as dunas migramsobre a margem direita e, assoreando o canal,contribuem para a formação de outra geraçãode bancos de areia, que são transportados peladinâmica das marés.

A implantação de empreendimentoshoteleiros e vias de acesso sobre o campo dedunas (está prevista a implantação de 4 hotéiscinco estrelas, 3 campos de golfe e lagosartificiais; COEMA, 2004) certamente bloquearáo fluxo de sedimentos proveniente do campode dunas móveis na direção do canal estuarino.A projeção dos equipamentos planejados coma dinâmica atual promoverá uma série dealterações ambientais. As principais foramassociadas com os seguintes aspectosdinâmicos:

i) Bloqueio do fluxo natural desedimentos eólicos: com a ocupação do campode dunas móveis que migra na direção damargem direita do rio, será originado um déficitde sedimentos para a origem dos bancos deareia;

ii) Evolução dos bancos de areia: com oaporte atual de sedimentos eólicos na direçãodo rio, foram constituídos bancos de areia que,ao serem submetidos ao fluxo das marés, atuamcomo reguladores de um aporte sazonal desedimentos para a linha de praia, minimizandoos efeitos erosivos nas margens do canalestuarino e na faixa de praia localizada à oesteda desembocadura;

iii) Erosão acelerada ao longo da margemdireita do estuário: com a diminuição do aportede sedimentos, através do bloqueio promovidopelos equipamentos projetados, será instaladauma nova dinâmica sedimentar. Será regida pelaação do fluxo hidrodinâmico no setor maiscôncavo do meandro localizado nasproximidades da desembocadura. Trata-senaturalmente, de um setor erosivo do canal, oqual, com o déficit de areia projetado, será

submetido a um contínuo e severo processoerosivo;

iv) Danos aos equipamentos urbanosexistentes: a evolução do meandro localizadonas proximidades da desembocadura foi oresponsável pela erosão da margem direita doestuário. Desde 1994, foram registradoseventos erosivos que provocaram a destruiçãode casas e vias de acesso;

v) Soterramento dos equipamentosprojetados: com um campo de dunas com maisde 12km de extensão migrado na direção dosetor de bypass de areia (local projetado paraos empreendimentos), os equipamentosurbanos projetados serão, constantemente,submetidos ao soterramento pelas areiastransportadas pelo vento;

vi) Impermeabilização do campo dedunas: o setor projetado para a implantação dosequipamentos hoteleiros está associadodiretamente, a uma importante zona de recargado aqüífero dunar. Trata-se de uma excelentereserva de água doce para a localidade deMundaú e que se vincula, também, ao aportede água doce para o ecossistema manguezal;

vii) Danos aos exutórios de água doce:as dunas que bordejam a margem direita doestuário são associadas a uma série depequenas nascentes que originam riachos elagoas interdunares conectados com o rioMundaú. Ao ser impermeabilizado, o setor dedunas projetado para o complexo hoteleiro,serão gerados danos ambientais associadoscom a diminuição do volume e da qualidade daágua armazenada no aqüífero dunar e,conseqüentemente, extinção dos canaisafluentes do rio e das lagoas interdunares. Éimportante salientar que as alterações naqualidade da água, pela salinização do aqüíferotambém estarão vinculadas à sazonalidade:durante as oscilações diárias e mensais damaré, e aporte da água doce (fluvial e pluvial)nos períodos de estiagem e de maioresprecipitações pluviométricas;

viii) Danos à fauna e flora: com o déficit

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de areia relacionado com a ocupação das dunasque alcançam a margem direita do rio, os bancosde areia serão seriamente afetados pelaerosão. A fonte de sedimentos para a origemdestas morfologias é, atualmente, relacionadacom os sedimentos provenientes das dunas.Esses bancos de areia evoluíram para setoresdo ecossistema manguezal e, inclusive, estãoassociados a áreas de refúgio e alimento paraas aves migratórias;

Os sedimentos que retornam para a zonade estirâncio via canal estuarino, alimentam a derivalitorânea e mantêm um perfil de acordo com adinâmica imposta pelo clima de ondas, notadamentesem a presença de processos erosivos contínuos.

Desta forma, as intervenções direcionadas para obloqueio do bypass poderão, ainda, regionalizar osefeitos erosivos, alterando a dinâmica dosprocessos morfogenéticos na plataforma continentalproximal e nas praias mais à oeste dadesembocadura do rio Mundaú.

A figura 9 apresenta uma seqüência dedunas relacionada com a dinâmica de aporte desedimentos para a linha de praia. Evidencia o acessode dunas móveis à faixa de praia após contornarempromontórios (A); duna barcana dentro de um canalde maré (B); um modelo simplificado da dinâmicaevolutiva das dunas que acessam a faixa de praiaapós contornarem promontórios e acessarem canaisestuarinos (C) e quando interceptam canais de marédurante os eventos de estiagem (D).

Figura 9 – Migração doscampos de dunas nadireção da faixa de praiae de canais de maré:dunas que contornampromontórios e atingem afaixa de praia (A); dunabarcana dentro de umcanal de maré (B); ummodelo simplificado dadinâmica evolutiva dasdunas que acessam afaixa de praia apósc o n t o r n a r e mpromontórios eacessarem canaisestuarinos (C) e quandointerceptam canais demaré durante os eventosde estiagem (D).

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Recomendações Finais e Conclusões

Como resultado, verificou-se que asdunas móveis presentes ao longo de,prat i camente, toda p lan íc ie coste i racearense contro laram os processosgeodinâmicos da linha de costa, dentro deum padrão de comportamento edependência de acordo com a evoluçãomorfogenét ica das zonas de bypass desedimentos.

A p lataforma cont inenta l p lana emuito extensa possibilitou, em oscilações donível do mar de pequenas amplitudes, aexpos ição de extensas áreas comsed imentos representat ivos de fác iesquartzosa e biodetrítica para o transporteeólico. No litoral leste cearense, eventosdesta natureza, que originaram extensosdepósi tos de sedimentos eól icos, foramrepresentados pela ocorrência de eolianitos,quando b iodetr i tos da p lata formacontinental foram mobilizados para o interiordo cont inente, ao serem expostos emeventos regressivos holocênicos (MEIRELES& RUBIO, 2000).

A partir da dinâmica de aporte desedimentos para a zona costeira em setoresde promontórios e canais de maré, foramdefinidos critérios para a classificação deáreas de risco. Foram agrupados através daevo lução espac iotempora l dos f luxoshidrodinâmico (estuarino), eólico (migraçãodos campos de dunas), litorâneo (ação dasondas e marés na l inha de costa) esubterrâneo (disponibi l idade de água nolençol freático e curso da hidrodinâmica doaqüífero). As unidades geoambientais foramcaracter i zadas de modo a or ientaremmedidas de p lanejamento e gestão dossetores de bypass de sedimentos:

i) Campo de dunas móve is quemigram na direção das margens dos estuários:unidade geoambiental de elevado risco paraa ocupação. O bloqueio do fluxo de areiapara a margem direita dos rios promoveráum co lapso de sed imentos e

conseqüentemente, erosão severa em suasmargens, podendo a lcançar setores jáurbanizados;

ii) Campos de dunas móveis quecontornam promontór ios: unidadegeoambienta l de e levado r i sco paraocupação. A expansão das c idadeslitorâneas e a construção de hotéis sobredunas móveis associadas aos promontóriospromoveu a erosão na faixa de praia devidoao déficit de areia originado pelo bloqueiodo fluxo de sedimentos na direção da linhade costa;

iii) Dunas fixas : unidade ambientalde preservação permanente. Deverá serintegralmente preservada de ações queinterfiram em seus aspectos morfológicos,paisagísticos e ecológicos;

iv) Bancos e f l echas de are ia:unidades em grande parte responsáveispela evolução morfológica e ecodinâmica dosistema estuarino e da faixa de praia, e deelevado risco de ocupação. Com o bloqueioda fonte de areia proveniente das dunasmóveis, serão diretamente afetados pelodéf i c i t de sed imentos, promovendoalterações na hidrodinâmica do canal e noaporte de areia para as praias e plataformacontinental proximal;

v) Fa ixa de pra ia: tanto asassoc iadas às margens dos cana isestuarinos como à barlavento das dunassobre promontórios, serão afetadas pelodéf i c i t de sed imentos provocado pe lobloqueio do transpasse ao longo do campode dunas móveis. Unidade morfológica deelevado risco e associada a mudanças nadinâmica evolutiva com o incremento daerosão costeira;

vi) Lenço l f reát i co: aimpermeabi l i zação do campo de dunas(construção de hoté is e expansão dascidades litorâneas sobre o campo de dunas),afetará a quantidade e a qualidade da águano subso lo, o f luxo h idrod inâmico e a

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pressão hidrostática exercida pelo aqüíferona zona de contado entre a água doce e asa lgada. Serão induz idos r i scos desalinização do lençol freático e de extinçãodas lagoas interdunares e das nascentes deriachos que al imentam com água doce oecossistema manguezal;

vii) Ter raços mar inhos efluviomarinhos : unidades morfológicas demédio a baixo risco nos setores afastadosda linha de praia e margem dos canais eecossistema manguezal. Favoráveis a riscosde contaminação do lenço l f reát ico poref luentes domic i l iares e industr ia is e àerosão de acordo com a d inâmica detransporte sedimentar por deriva litorâneae evolução dos bancos de areia nos canaisestuarinos, e;

viii) Tabuleiro pré-litorâneo: desde queevidenciados os riscos de contaminação dolençol freático, de impermeabilização daszonas de recarga, preservação da mata detabuleiro, de setores de domínio dos camposde dunas móveis e de atividades tradicionaisde agricultura e pesca, representa a unidademorfo lóg ica mais adequada para aimplantação de equipamentos turísticos eampliação das cidades e vilas de pescadores.

Intervenções no sentido de ocuparestes setores, inviabilizando o fornecimentode areia para a faixa de praia, elevaram acomplex idade das reações ambienta is ,pr inc ipa lmente as re lac ionadas com adesconfiguração morfológica das dunas, dafaixa de praia e dos canais estuarinos. Osistema costeiro foi conduzido para um novonível de comportamento, regido pela erosãocontínua. Em várias áreas do litoral cearensea ocupação dos campos de dunasresponsáve is pe la manutenção de umaporte regulador de sedimentos para osprocessos l i to râneos or ig inou erosão

acelerada. As mais críticas ocorreram naspraias de Barra Nova/Beberibe, Caponga/Cascavel, litoral metropolitano de Fortaleza,Iparana/Caucaia, Pecém/São Gonçalo doAmarante, Paracuru e Alagoinha/Paraipaba.Os impactos elevaram o grau de incertezana previsão das reações ambientais, umavez que acarretaram mudanças morfológicasráp idas , com t rechos f ragmentados deerosão acelerada, mas, com a continuidadedo déficit de sedimentos pela ocupação daszonas de transpasse de areia para a faixade praia, poderão conectar-se e evoluírempara áreas de erosão contínua.

A integração dos processosmorfogenéticos com evidências de mudançasdo nível relativo do mar de alta freqüência,definidos por MEIRELES (2001) para o litoralcearense, deverá ainda ser vinculada àsmudanças setoriais na temperatura da águado mar (teleconexões continente-oceano-atmosfera) de a l tas la t i tudes, como asosc i lações abruptas e c í c l i cas natemperatura dos oceanos, sobreimpostas aciclos orbitais maiores. A variabil idade einterconexão dos fenômenos naturais quese sucedem em altas latitudes e em outrasregiões do planeta (Zona de ConvergênciaIntertropical ZCIT, Oscilação Norte AtlânticaNOA, El Nino, La Nina, entre outros) sãofatores fundamentais para um modelo maispreciso para explicar a origem e evoluçãodos campos de dunas do nordeste brasileiro.

Portanto, os setores que atualmenteregulam o aporte de sedimentos para a linhade costa (bypass de areia em promontóriose canais de maré) deverão ser preservados.Favorecem a manutenção de um estadod inâmico sem a presença de eventoserosivos severos, e será mantido um fluxocontínuo e regulador do aporte de sedimentospara a faixa de praia.

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Trabalho enviado em outubro de 2006

Trabalho aceito em outubro de 2006

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