Análise computacional da evolução da hidromorfologia do Baixo Mondego em resultado da subida do nível do mar

O êxito na previsão das consequências da subida do nível do mar à escala global está dependente de uma correcta análise de todos fenómenos que daí poderão resultar. Neste âmbito, o presente estudo incide sobre o efeito da subida do nível do mar na hidromorfologia de rios, parâmetro que não é com frequência um dado de entrada nas simulações numéricas em estudos e projectos de Hidráulica Fluvial. Desenvolveu-se um modelo computacional na linguagem de programação Fortran (FTN 95), que permite simular a longo prazo a evolução do fundo móvel e da superfície livre de um rio. É um modelo de dinâmica sedimentar, unidimensional, que simula escoamentos em regime quase-permanente e em canais de topografia simples, utilizando a fórmula de Engelund-Hansen para o transporte sólido. O modelo foi aplicado no trecho mais a jusante do Mondego, desde Coimbra até à foz no Atlântico, onde o rio flui na zona do chamado Baixo Mondego, planície aluvial, alvo de grandes alterações antropogénicas, nomeadamente obras de regularização fluvial. As que foram realizadas no séc. XVIII modificaram o original percurso do rio atribuindo-lhe uma topografia simples, mas não resolveram o seu principal problema, o excesso de assoreamento a jusante de Coimbra, tendo como consequência frequentes inundações e cheias. Estas obras colocaram em evidência a grande vulnerabilidade do rio aos problemas de transporte sólido e assoreamento. Mais tarde, em finais do séc. XX, as obras realizadas na sequência do Plano de Aproveitamento do Baixo Mondego vieram, de uma forma integrada, contribuir para o seu equilíbrio hidromorfológico. Actualmente, face à subida do nível do mar volta a colocar-se a questão do assoreamento a jusante de Coimbra. Logo, é importante conhecer as previsões a longo prazo de dinâmica sedimentar deste troço, para a sua adequada gestão. Foram realizadas previsões para 20 cenários num horizonte temporal de 100 anos, todos eles consideram o caudal dominante calculado para o rio e variam de acordo com a subida do nível do mar, o caudal sólido e diâmetro médio dos sedimentos. Os resultados obtidos foram os previstos qualitativamente, isto é, a subida do nível do mar poderá alterar o leito aluvionar, elevando as cotas de fundo e aumentando os volumes de assoreamento.

Relações entre fluxos de água subterrânea e superficial em bacia hidrográfica caracterizada por cobertura florestal amazônica.

O experimento foi conduzido em uma bacia hidrográfica de 1,3 km2, drenada pelo igarapé Barro-Branco, localizada na Reserva florestal Ducke, à cerca de 30 km de Manaus. A cobertura vegetal dessa bacia e caracterizada, em quase sua totalidade, por floresta amazônica do tipo "Terra-firme". A coleta de dados e respectivos cálculos estenderam-se no período de maio de 1981 a dezembro de 1983. Para o período em questão, os resultados obtidos mostraram que, em termos médios, o escoamento total do igarapé representou 32,3% da chuva, dos quais apenas 2,8% se deram na forma de escoamento superficial direto, implicando numa evapotranspiração da ordem de 67,7% do total precipitado. Considerando-se um valor médio de 22% para o total da chuva interceptada pela cobertura florestal, a transpiração dada pela floresta pode ser estimada como sendo de cerca de 45,7% da precipitação. Acredita-se que o corte indiscriminado e irracional da Floresta Amazônica, visando-se a sua ocupação, deverá alterar significativamente as relações encontradas, trazendo como conseqüências, sérios problemas de erosão, transporte de sedimentos, menor tempo de residência da água na bacia e outros problemas que certamente irão interferir no atual equilíbrio ecológico da maior reserva florestal do mundo.

A hidroquímica do Rio Solimões - Amazonas

Neste trabalho apresentamos os resultados dos estudos físicos-químicos do rio Solimões-Amazonas, em onze (11) locais e em trinta e um (31) afluentes e subafluentes, desde a fronteira do Brasil-Peru-Colômbia, em Tabatinga, até a amostragem, de frente a cidade de Santarém, no Estado do Pará, com uma distância de 2457 km. Os afluentes e subafluentes do rio Solimões-Amazonas ficam reduzidos a pequenos córregos nos seus altos cursos; apenas os rios Juruá, Purus, Negro e Madeira em alguns locais ficam com uma lâmina d'água de dois (2) metros, na região navegável, isto dependendo da estiagem. Todos os rios de água barrenta formam várzeas, que são ricas em nutrientes minerais, várzeas essas que possuem em toda a sua extensão lagos, paranás, igapós, forma-se grande abundância de capim flutuante que, em parte entre em decomposição, produzindo gases tóxicos, como H2S, CH4, CO2, etc. Os lagos e a várzea funcionam como se fossem uma esponja do rio, absolvendo sedimentos suspensos, nutrientes minerais e orgânicos, e liberando uma parte, no período de esvaziamento (seca). Os rios de água preta não formam várzeas e sim praias, e igapós no período da cheia, por possuírem pouco sedimentos; a cor escura é devida a substancias coloridas, como material húmico, que limitam a produção de fitoplancton. Os rios de água clara, também não formam várzeas e sim praias com poucos igapós; eles apresentam uma coloração verde azulada dada a grande formações de algas do tipo Cyanophyta. Os rios de água barrenta que apresentam maiores concentrações de sedimentos nos meses de novembro e abril tem como abastecedora a mobilização, com resuspensão, dos sedimentos, devidos ao aumento da vazão e, em parte, ao fenômeno das terras caldas. É possível que o rio Solimões-Amazonas receba suprimentos minerais e orgânicos dos rios de água barrenta, de pequenos rios que são represados na sua foz, de rios com pequenos afloramentos de calcáreo e de rios com elevados teores de substancias coloridas. As menores temperaturas no rio Solimões-Amazonas ocorrem no período de enchimento do Canal principal e as maiores no verão; quanto ao oxigênio as menores concentrações aparecem nos meses de abril a julho, são de vidas as águas oxidadas provenientes das várzeas e lagos.

VARIAÇÃO NA QUALIDADE ÓPTICA DA ÁGUA DO SISTEMA RIO-RESERVATÓRIO DA USINA HIDRELÉTRICA DE TUCURUÍ/PA

Entre os anos de 1983 e 1986 foram coletadas informações sobre o comportamento áa penetração na água da radiação solar noe períodos anterior e posterior a formação do reservatório da usina hidrelétrica de Tucuruí, no Pará. Tais medidas foram obtidas em locais pré-fixados à montante da barragem, abrangendo as épocas chuvosa e seca. Para cada série de dados foram calculadas a irradiância, o coeficiente de atenuação Κ e a profundidade da zona eufótica. Erros associados aos cálculos também foram analisados. Através das análises efetuadas verificou-se que a atenuação da radiação solar pela água foi maior no período chuvoso, ocorrendo a situação inversa durante a estiagem. Constatado o comportamento sazonal de K, este foi relacionado com a enorme quantidade de sedimentos em suspensão transportado anualmente pelo sistema Araguaia-Tocantins. Notou-se que no período pós-enchimento do reservatório, houve uma nítida alteração nos valores de K, com diminuição dos valores máximos. Evidenciou-se que, com a diminuição da velocidade do curso d'água, o apote no lago de material suspenso começou a se depositar, iniciando o fenômeno da segmentação.

Efeitos da ocupação urbana sobre a macrofauna de invertebrados aquáticos de um Igarapé da cidade de Manaus/AM - Amazônia Central

A qualidade da água e a fauna composta pelos macroinvertebrados aquáticos do Igarapé do Mindú, o qual tem suas nascentes em áreas florestadas e atravessa a cidade de Manaus (Amazonas, Brasil), foram estudadas de 1993 a 1995. Desmatamentos e ocupação das áreas ao longo do igarapé, juntamente com a poluição orgânica doméstica causaram drásticas alterações nas características físico-químicas das águas e na composição da fauna aquática. Assim, temperatura da água, condutividade elétrica, pH e sedimentos em suspensão aumentaram significativamente, enquanto que os valores de oxigênio dissolvido na água diminuíram. Esses fatores de alterações, associados com a redução natural da velocidade de corrente d'água e aumento da radiação solar, resultaram em eutrofização e mudança marcante da fauna bentônica.

Características, uso agrícola atual e potencial das Várzeas no estado do Amazonas, Brasil1

Neste trabalho procura-se destacar as principais características das várzeas que ocorrem no Estado do Amazonas e suas influências sobre as atividades agrícolas, tomando-se como base trabalhos desenvolvidos nesse ecossistema. No Amazonas são diferenciados dois grandes ecossistemas: "terra firme" e "várzeas". Terra firme é um termo genérico, usado na Amazônia, para designar locais que não sofrem inundações provocadas pelos rios. O termo "Várzea" é utilizado para designar áreas situadas às margens dos rios de água "barrenta" ou "branca", sujeitas a inundações periódicas causadas pelos rios. Essas enchentes contribuem anualmente com novos depósitos de sedimentos, oferecendo uma camada de solo novo e fértil, às margens do rio Solimões e afluentes. Nas margens dos rios de água clara ou preta, não há formação de várzeas. As que se formam às margens desses rios são por influência dos rios de água barrenta e são menos férteis do que aquelas que ocorrem às margens desses rios. As várzeas, por apresentarem solos de fertilidade mais elevada, são intensivamente utilizados para fins agrícolas, no período em que não estão inundadas. As produtividades das culturas nesse ecossistema são mais elevadas do que nas terras firmes mas, o cultivo contínuo, sem inundação dos rios, leva a decair essa produtividade. Um dos principais fatores limitantes para o uso contínuo da várzea é a infestação por ervas daninhas. A distância dos mercados consumidores é um fator que deve ser considerado, quando da definição da utilização das várzeas, para fins agrícolas.

Análise florística e estrutura de florestas de várzea no estuário amazônico

Este trabalho apresenta os resultados de análise fitossociológica e da estrutura, feita em 4 inventários florísticos executados em parcelas de 1 hectare de florestas inundáveis de várzea localizadas na área do estuário e do baixo Amazonas. As florestas de várzea do estuário albergam uma riqueza de espécies relativamente baixa em relação a outras áreas da região como as florestas de terra firme. No entanto a estrutura de tamanho é considerável, com as árvores atingindo elevada biomassa vegetal. Provavelmente isto é devido ao aporte constante de nutrientes através dos sedimentos que viajam milhares de quilômetros de distância desde as nascentes andinas até o delta do rio Amazonas. As florestas inundáveis de várzea são dominadas por poucas espécies, algumas com muitos indivíduos, como o açaí (Euterpe oleracea) e o muru-muru (Astrocaryum murumuru), outras com árvores muito grandes como a pitaíca (Swartzia polyphylla), pracuúba (Mora paraensis) e a seringueira (Hevea brasiliensis). A ucuúba (Virola surinamensis), uma espécie que apresenta populações ameaçadas pela exploração madeireira, parece apresentar tanto indivíduos grandes como elevada densidade. As florestas de várzea apresentam baixa similaridade entre si, provavelmente decorrente da imensa variação do ambiente de várzea nos rios, paranás, ilhas e lagos, como os efeitos de zonação, altura de inundação, salinidade, velocidade da água, entre outros fatores. Estratégias de seleção de áreas de várzea para conservação devem levar em conta a variação ambiental, o grau de interferência humana e a diversidade local e entre ambientes.

Análise derivativa de dados hiperespectrais medidos em nível de campo e orbital para caracterizar a composição de águas opticamente complexas na Amazônia

A técnica de análise derivativa de dados espectrais foi usada para estudar a variação dos constituintes opticamente ativos (COAs) na água, por meio de dados de campo e de imagens do sensor orbital Hyperion/EO-1. A imagem Hyperion usada neste estudo foi adquirida no dia 23 de junho de 2005, no final do período de cheia. Uma campanha de campo foi realizada entre 23 e 29 de junho de 2005, para coletar dados espectrais e limnológicos in situ. A imagem foi pré-processada visando eliminar faixas de pixels anômalos e convertida de valores de radiância para reflectância de superfície, portanto, corrigidos dos efeitos de absorção e espalhamento atmosféricos. Uma análise da correlação foi realizada para examinar a associação da reflectância e de sua primeira derivada espectral com as concentrações dos COAs. Melhores resultados foram obtidos após a diferenciação dos espectros, o que ajudou a reduzir a influência de efeitos indesejáveis, provindos de diferentes fontes de radiância, sobre as medidas de reflectância da superfície da água realizadas em ambos os níveis de aquisição de dados. Por meio de ajustes de regressões empíricas, considerando o conjunto de dados Hyperion, a primeira derivada espectral em 711 nm explicou 86% da variação da concentração de sedimentos inorgânicos em suspensão (µg.l-1) e a primeira derivada espectral em 691 nm explicou 73% da variação na concentração da clorofila-alfa (µg.l-1). As relações de regressão foram não-lineares, pois, em geral, as águas que se misturam na planície de inundação Amazônica se tornam opticamente complexas. A técnica de análise derivativa hiperespectral demonstrou potenciais para mapear a composição dessas águas.

Química de igarapés de água preta do nordeste do Amazonas - Brasil

Neste estudo foram analisados pH, Eh, condutividade elétrica, cloreto, sílica, fosfato, K, Na, Ca, Mg, Fe, F, Zn, Ni, Co, Mn, Pb, Cu, Cr, Li e Cd nas águas de drenagens de pequeno porte no nordeste do Amazonas. As águas são pretas, predominantemente ácidas e levemente redutoras e com baixo conteúdo de elementos dissolvidos. Contudo, a química indica que são heterogêneas e refletem o ambiente geológico por onde percolam. SiO2, Na e K são os constituintes mais abundantes na fase dissolvida, especialmente nas drenagens mais a norte pertencentes as bacias do Uatumã, Urubu e no igarapé Canoas que drenam as rochas da Suíte Intrusiva Água Branca e Mapuera e as sedimentares do Grupo Iricoumé e as Formações Prosperança, Nhamundá, Manacapuru, Pitinga Os igarapés menores, que drenam exclusivamente os sedimentos da Formação Alter do Chão, são os mais diluídos. Os elementos-traços analisados estão em concentrações muito baixas.

Modelagem Sísmica via métodos das diferenças finitas: caso da bacia do Amazonas

Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados da modelagem sísmica em meios com fortes descontinuidades de propriedades físicas, com ênfase na existência de difrações e múltiplas reflexões, tendo a Bacia do Amazonas como referência à modelagem. As condições de estabilidade e de fronteiras utilizadas no cálculo do campo de ondas sísmicas foram analisadas numericamente pelo método das diferenças finitas, visando melhor compreensão e controle da interpretação de dados sísmicos. A geologia da Bacia do Amazonas é constituída por rochas sedimentares depositadas desde o Ordoviciano até o Recente que atingem espessuras da ordem de 5 km. Os corpos de diabásio, presentes entre os sedimentos paleozóicos, estão dispostos na forma de soleiras, alcançam espessuras de centenas de metros e perfazem um volume total de aproximadamente 90000 Km³. A ocorrência de tais estruturas é responsável pela existência de reflexões múltiplas durante a propagação da onda sísmica o que impossibilita melhor interpretação dos horizontes refletores que se encontram abaixo destas soleiras. Para representar situações geológicas desse tipo foram usados um modelo (sintético) acústico de velocidades e um código computacional elaborado via método das diferenças finitas com aproximação de quarta ordem no espaço e no tempo da equação da onda. A aplicação dos métodos de diferenças finitas para o estudo de propagação de ondas sísmicas melhorou a compreensão sobre a propagação em meios onde existem heterogeneidades significativas, tendo como resultado boa resolução na interpretação dos eventos de reflexão sísmica em áreas de interesse. Como resultado dos experimentos numéricos realizados em meio de geologia complexa, foi observada a influência significativa das reflexões múltiplas devido à camada de alta velocidade, isto provocou maior perda de energia e dificultou a interpretação dos alvos. Por esta razão recomenda-se a integração de dados de superfície com os de poço, com o objetivo de obter melhor imagem dos alvos abaixo das soleiras de diabásio.

Características sedimentares fluviais associadas ao grau de reservação da mata Ciliar - Rio Urumajó, Nordeste Paraense

Os rios são os agentes mais importantes no transporte dos sedimentos para as áreas mais baixas dos continentes e para o mar. Além dos efeitos diretos do clima local, a cobertura vegetal atua no controle da descarga e no suprimento de sedimentos. Sendo assim, o presente trabalho enfoca o padrão de distribuição granulométrica do rio Urumajó (nordeste paraense) em relação ao estado de preservação da mata ciliar. Cinco estações (A-E) foram estabelecidas de forma a registrar um transecto da nascente à foz do rio. Nessas estações, procedeu-se com a caracterização da mata ciliar, bem como do seu grau de preservação. Além disto, elaborou-se um perfil transversal ao canal para cada estação, com coleta de cinco amostras de sedimentos em cada perfil. Estes foram submetidos à análise granulométrica, que resultou na obtenção de valores da média, mediana, seleção, assimetria e curtose. Com os resultados foi possível reconhecer as características sedimentares normais do rio, onde areia média é a principal classe granulométrica transportada. Foram observadas nas estações A e C a clara tendência das amostras serem moderadamente bem selecionadas e aproximadamente simétricas, com dominância absoluta de areia média, o que está diretamente relacionado ao seu bom estado de preservação. Significativas variações granulométricas nas estações B, D e E foram associadas com o processo erosivo das margens do rio, conseqüência da degradação da mata ciliar. Além disso, foi constatada a influência das correntes de maré na sedimentologia da estação E, subsidiando também a delimitação do ambiente estuarino que se encontra associado ao canal fluvial.

Hidroquímica do rio Solimões na região entre Manacapuru e Alvarães: Amazonas - Brasil

Este trabalho discute as características físico-químicas das águas dos rios Solimões, Purus e seus afluentes, coletadas em novembro de 2004 no Estado do Amazonas, entre as cidades de Manacapuru-Alvarães e Anamã-Pirarauara. Foram realizadas análises físico-químicas (temperatura, pH, condutividade elétrica, turbidez, Ca2+, Na+, K+, Mg2+, HCO3-, SO4(2-), Cl-), de elementos-traço (Li, B, Al, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr, Mo, Cd, Sb, Cs, Ba, Pb, La, Ce e U) e isótopos de estrôncio. Os parâmetros analisados e a composição química mostram que as águas dos rios e igarapés da região central da Amazônia são quimicamente distintas entre si. As águas brancas do Solimões são cálcicas-bicarbonatadas e as do Purus bicarbonatadas, os respectivos afluentes são sódico-potássico-bicarbonatados e sódico-potássico-sulfatados. Isso acarreta águas brancas fracamente ácidas a neutras e mais condutivas, enquanto as pretas são menos mineralizadas, mais ácidas, especialmente as do Purus. O Ba, Sr, Cu, V e As mais elevados diferenciam as águas brancas do Solimões das do Purus, bem como os afluentes do primeiro em relação ao segundo. Esse conjunto de características indicam que tanto o Solimões, como o Purus e os respectivos afluentes, estão submetidos a condições geológicas/ambientais distintas. A influência do aporte de sedimentos dos Andes é diluída ao longo da bacia do Solimões e se reflete na formação das várzeas dos Solimões e Purus. Por outro lado as rochas crustais, representadas pelos escudos das Guianas e Brasileiro também contribuem, mas em menor proporção.

Uso dos fenóis da lignina no estudo da matéria orgânica na várzea do Lago Grande Curuái, Pará e no Lago do Caçó, Maranhão, Brasil

Este estudo tem por objetivo caracterizar os sedimentos superficiais, quanto ao seu teor e qualidade dos fenóis da lignina, em dois sistemas lacustres distintos: a Várzea do Lago Grande Curuái (PA) e o Lago do Caçó (MA). A Várzea do Lago Grande Curuái é localizada na margem direita do Rio Amazonas, aproximadamente 850 km da foz e é caracterizada pela presença de lagos de águas brancas e pretas. O Lago do Caçó está localizado no Maranhão, na borda do ecossistema amazônico. Foram realizadas análises da concentração de lignina (λ), carbono orgânico total (COT), nitrogênio e isótopos do carbono (δ13C). Os resultados indicam que os sedimentos superficias de lagos de águas brancas apresentam baixos valores de COT (1,5 a 3,6%), baixa concentração de λ (0,73 a 1,28 mg.100mg CO-1) e alto índice de degradação (0,29 a 2,01). Os sedimentos superficiais de lagos de águas pretas apresentam maiores valores de COT (6,0 a 12,1%) e de λ (1,44 a 1,93 mg.100mg CO-1) em relação aos sedimentos de lagos de águas brancas, porém baixos em comparação com os sedimentos do Lago do Caçó (7,2 ~ 15,3% e 1,83 ~ 4,64 mg .100mg CO-1, respectivamente). Através das análises realizadas foi possível identificar diferentes contribuições de fontes assim como diferentes estados de preservação da matéria orgânica sedimentada nos dois sistemas apresentados.

Geoquímica das águas do médio e baixo rio Madeira e seus principais tributários - Amazonas - Brasil

Este trabalho teve como objetivo estudar as águas do rio Madeira e seus principais tributários entre a cidade de Humaitá e sua foz no rio Amazonas. Foram analisados pH, condutividade, turbidez, íons maiores, elementos traço e isótopos de Sr nos períodos de seca, cheia e transição para a seca entre 2009 e 2010. As águas do Madeira, classificadas com brancas, são bicarbonatadas-cálcicas, têm pH entre 5 e 6 e são mais concentradas que as dos tributários. Estes têm águas de cor preta, mais ácidas e quimicamente heterogêneas, os da margem esquerda são quimicamente mais semelhantes as do Madeira, enquanto os da margem direita têm alta concentração em SiO2. Os cátions, Cl- e NO3- são mais concentrados na cheia o que sugere influência do solo, da vegetação e da composição da água da chuva (Cl-), enquanto HCO3-, SO4(2-), Al, Br e P, com maiores concentrações na seca, devem estar relacionados com a química das rochas. A SiO2 e os elementos terras raras (ETR) com concentrações elevadas na seca e na cheia, estão associados tanto a vegetação e ao solo como as rochas. A interação desses fatores é a causa da heterogeneidade química das águas. Contudo, a semelhança entre as águas dos tributários da margem esquerda e as do Madeira são consequência das rochas dos Andes serem a fonte dos sedimentos cenozóicos percolados por elas, enquanto a química das águas dos tributários da margem direita retrata a estabilidade tectônica, o intenso intemperismo e a baixa taxa de erosão das rochas do cráton Amazônico.

Estudo palinostratigráfico dos sectores Martinlongo-Vaqueiros e Malhadinha da Faixa Piritosa Ibérica: enquadramento geológico e paleogeográfico

Dissertação de mestrado em Geociências (área de especialização em Valorização de Recursos Geológicos)