Contribuição da Geodésia ao monitoramento costeiro do Litoral Setentrional do Rio Grande do Norte, área de influência da indústria petrolífera

The general objective of this thesis has been seasonal monitoring (quarterly time scale) of coastal and estuarine areas of a section of the Northern Coast of Rio Grande do Norte, Brazil, environmentally sensitive and with intense sediment erosion in the oil activities to underpin the implementation of projects for containment of erosion and mitigate the impacts of coastal dynamics. In order to achieve the general objective, the work was done systematically in three stages which consisted the specific objectives. The first stage was the implementation of geodetic reference infrastructure for carrying out the geodetic survey of the study area. This process included the implementation of RGLS (Northern Coast of the RN GPS Network), consisting of stations with geodetic coordinates and orthometric heights of precision; positioning of Benchmarks and evaluation of the gravimetric geoid available, for use in GPS altimetry of precision; and development of software for GPS altimetry of precision. The second stage was the development and improvement of methodologies for collection, processing, representation, integration and analysis of CoastLine (CL) and Digital Elevation Models (DEM) obtained by geodetic positioning techniques. As part of this stage have been made since, the choice of equipment and positioning methods to be used, depending on the required precision and structure implanted, and the definition of the LC indicator and of the geodesic references best suited, to coastal monitoring of precision. The third step was the seasonal geodesic monitoring of the study area. It was defined the execution times of the geodetic surveys by analyzing the pattern of sediment dynamics of the study area; the performing of surveys in order to calculate and locate areas and volumes of erosion and accretion (sandy and volumetric sedimentary balance) occurred on CL and on the beaches and islands surfaces throughout the year, and study of correlations between the measured variations (in area and volume) between each survey and the action of the coastal dynamic agents. The results allowed an integrated study of spatial and temporal interrelationships of the causes and consequences of intensive coastal processes operating in the area, especially to the measurement of variability of erosion, transport, balance and supply sedimentary over the annual cycle of construction and destruction of beaches. In the analysis of the results, it was possible to identify the causes and consequences of severe coastal erosion occurred on beaches exposed, to analyze the recovery of beaches and the accretion occurring in tidal inlets and estuaries. From the optics of seasonal variations in the CL, human interventions to erosion contention have been proposed with the aim of restoring the previous situation of the beaches in the process of erosion.

Contribuição da Geodésia ao monitoramento costeiro do Litoral Setentrional do Rio Grande do Norte, área de influência da indústria petrolífera

The general objective of this thesis has been seasonal monitoring (quarterly time scale) of coastal and estuarine areas of a section of the Northern Coast of Rio Grande do Norte, Brazil, environmentally sensitive and with intense sediment erosion in the oil activities to underpin the implementation of projects for containment of erosion and mitigate the impacts of coastal dynamics. In order to achieve the general objective, the work was done systematically in three stages which consisted the specific objectives. The first stage was the implementation of geodetic reference infrastructure for carrying out the geodetic survey of the study area. This process included the implementation of RGLS (Northern Coast of the RN GPS Network), consisting of stations with geodetic coordinates and orthometric heights of precision; positioning of Benchmarks and evaluation of the gravimetric geoid available, for use in GPS altimetry of precision; and development of software for GPS altimetry of precision. The second stage was the development and improvement of methodologies for collection, processing, representation, integration and analysis of CoastLine (CL) and Digital Elevation Models (DEM) obtained by geodetic positioning techniques. As part of this stage have been made since, the choice of equipment and positioning methods to be used, depending on the required precision and structure implanted, and the definition of the LC indicator and of the geodesic references best suited, to coastal monitoring of precision. The third step was the seasonal geodesic monitoring of the study area. It was defined the execution times of the geodetic surveys by analyzing the pattern of sediment dynamics of the study area; the performing of surveys in order to calculate and locate areas and volumes of erosion and accretion (sandy and volumetric sedimentary balance) occurred on CL and on the beaches and islands surfaces throughout the year, and study of correlations between the measured variations (in area and volume) between each survey and the action of the coastal dynamic agents. The results allowed an integrated study of spatial and temporal interrelationships of the causes and consequences of intensive coastal processes operating in the area, especially to the measurement of variability of erosion, transport, balance and supply sedimentary over the annual cycle of construction and destruction of beaches. In the analysis of the results, it was possible to identify the causes and consequences of severe coastal erosion occurred on beaches exposed, to analyze the recovery of beaches and the accretion occurring in tidal inlets and estuaries. From the optics of seasonal variations in the CL, human interventions to erosion contention have been proposed with the aim of restoring the previous situation of the beaches in the process of erosion.

Variações das propriedades granulométricas dos sedimentos da Barreira Costeira da Pinheira (SC) durante a sua progradação no holoceno superior

A barreira costeira da Pinheira esta localizada no litoral Centro-Sul do estado de Santa Catarina. Sua rnorfologia e estratigrafia são típicas de uma barreira regressiva. Durante o Holoceno Superior (Últimos 5 ka), a barreira progradou cerca de 5.500 metros, a uma taxa media de 1 ,I mlano. Sua progradação foi determinada por um rebaixamento de aproximadamente 2 m do nível do mar e, principalmente, por uma expressivo aporte de sedimentos arenosos em seu sistema praial, provenientes da plataforma continental adjacente. Nos Últimos 3.500 metros de progradaHo da barreira, ocorridos nos Últimos 3.1 ka, cerca de 60 cordões de dunas frontais foram formados. O intervalo de tempo decorrido entre a formação de dois cordões sucessivos foi de aproximadamente 52 anos. O estudo das propriedades granulométricas do sistema praia-duna atual e de dois dos cordões antigos de dunas frontais, denominados cordões intermediArio e interno, e formados, respectivamente, há cerca de 1280 e 3140 anos AP, revelou que, nos Últimos 3 ka não ocorreram variações significativas destas propriedades. Esta não variação, no tempo, das propriedades granulométricas é atribuída a natureza policíclica do estoque de areia consumido na progradação da barreira e a sua manutenção como fonte de sedimentos durante a progradação, elou a uma relativa constância, nos últimos 3 ka, das condições dinâmicas gerais dos sistema praia-duna atual da enseada da Pinheira. O estudo comparativo entre os diferentes sub-ambientes, ou zonas do sistema praia-duna atual (face da praia, berma e duna frontal), mostrou que o desvio padrão e a assimetria são potencialmente importantes na distinção entre depdsitos eolicos (dunas frontais) e praiais (face da praia) da barreira.

Monitoramento da morfologia costeira em setores da bacia potiguar sob influência da indústria petrolífera utilizando geodésia de alta precisão e laser escâner terrestre

The objective of this Doctoral Thesis was monitoring, in trimestral scale, the coastal morphology of the Northeastern coast sections of Rio Grande do Norte State, in Brazil, which is an area of Potiguar Basin influenced by the oil industry activities. The studied sections compose coastal areas with intense sedimentary erosion and high environmental sensitivity to the oil spill. In order to achieve the general objective of this study, the work has been systematized in four steps. The first one refers to the evaluation of the geomorphological data acquisition methodologies used on Digital Elevation Model (DEM) of sandy beaches. The data has been obtained from Soledade beach, located on the Northeastern coast of Rio Grande Norte. The second step has been centered on the increasing of the reference geodetic infrastructure to accomplish the geodetic survey of the studied area by implanting a station in Corta Cachorro Barrier Island and by conducting monitoring geodetic surveys to understand the beach system based on the Coastline (CL) and on DEM multitemporal analysis. The third phase has been related to the usage of the methodology developed by Santos; Amaro (2011) and Santos et al. (2012) for the surveying, processing, representation, integration and analysis of Coastlines from sandy coast, which have been obtained through geodetic techniques of positioning, morphological change analysis and sediment transport. The fourth stage represents the innovation of surveys in coastal environment by using the Terrestrial Laser Scanning (TLS), based on Light Detection and Ranging (LiDAR), to evaluate a highly eroded section on Soledade beach where the oil industry structures are located. The evaluation has been achieved through high-precision DEM and accuracy during the modeling of the coast morphology changes. The result analysis of the integrated study about the spatial and temporal interrelations of the intense coastal processes in areas of building cycles and destruction of beaches has allowed identifying the causes and consequences of the intense coastal erosion in exposed beach sections and in barrier islands

Monitoramento da dinâmica costeira da praia de Ponta Negra

This dissertation includes the monitoring of coastal environmental dynamics at three points distinct from Ponta Negra beach, located on the South Coast of Natal, capital of Rio Grande do Norte, in the period June 2012 to May, 2013. For this, the following hypotheses were developed: Which actors morphodynamic and/or anthropogenic responsible for the changes in the study area? And yet, the configuration of the morphodynamic state of the beach, dissipative, reflective or intermediate? Faced with these questions , studies on the beach environment has its relevance as they may clarify the risks and responsibilities of anthropogenic intervention and also assist managers in more targeted action regarding the protection of praiais systems, since once committed, it is very difficult recover the environmental framework of the area, being greatly more feasible the development of multidisciplinary work plans that can guide human actions possible in search of an understanding to the harmonious interaction between society and the beach system. Its main goal is the understanding of the processes of coastal dynamics, methodological procedures that supported the implementation of this research were based on the object of study related literature associated with the collection of data resulting from beach profiles made monthly in spring tides (full moon), the hydrodynamic data and statistical quantification data (%) and size classification of sediment sediment after laboratory analysis. The results obtained from annual comparative tables of beach profiles, associated sedimentological analysis, indicated a positive sediment budget, tending to equilibrium for Point 01 and Point 02 negative. Have to Step 03 were added to the hydrodynamic data, which allowed also on a comparative framework, the perception of a depositional dynamics, with a tendency to decrease the accumulation of material at the end of the annual cycle. These data also allowed for the point 03, the calculation of the volume of material transported by the longshore current was around 104.280 m³/m, plus the Dean parameter which established a morphological state of the dissipative beach with specific prevalences for point 03. Thus, given the results presented in this work in a timely monitoring of coastal dynamics is expected that managers and public authorities can articulate multidisciplinary work plans, always aiming actions that seek understanding and effective commitment to the recovery of the harmonious interaction between society and Ponta Negra beach environment

Analysis of fish assemblages in sectors along a salinity gradient based on species, families and functional groups

Neste trabalho foi testado o efeito do gradiente de salinidade do eixo-leste oeste do sistema subtropical Complexo Estuarino da Baía de Paranaguá na estrutura dos peixes de águas rasas, determinado de acordo com as métricas taxonômica (famílias e espécies) e de composição funcional. Um total de 152 espécies foi registrado. As famílias com maior número de espécies foram Sciaenidae, Carangidae, Haemulidae e Gobiidae. As espécies mais abundantes foram A. brasiliensis, H. clupeola, A. januaria e A. tricolor. Os visitantes marinhos dominaram em número de espécies, seguidos pelos migrantes marinhos e estuarinos. A maioria das espécies são zoobentívoras, seguidas pelas piscívoras e zooplanctívoras. As famílias e espécies mais relacionadas com condições estuarinas dominaram no setor mesohalino e aquelas mais relacionadas com condições marinhas dominaram no setor euhalino. A métrica taxonômica foi mais eficiente na caracterização das assembleias de peixes ao longo do gradiente estuarino de salinidade do que a funcional. Isso ocorreu principalmente porque indivíduos de todos os grupos funcionais estiveram presentes ao longo de todos os setores de salinidade, invalidando o emprego dessa métrica na diferenciação das assembleias nos diversos setores. Nosso resultado foi diferente do encontrado em outros estuários tropicais e subtropicais, que enfatizaram a importância dos grupos funcionais na estruturação das assembleias de peixes ao longo de um gradiente de salinidade.

Monitoramento da morfologia costeira em setores da bacia potiguar sob influência da indústria petrolífera utilizando geodésia de alta precisão e laser escâner terrestre

The objective of this Doctoral Thesis was monitoring, in trimestral scale, the coastal morphology of the Northeastern coast sections of Rio Grande do Norte State, in Brazil, which is an area of Potiguar Basin influenced by the oil industry activities. The studied sections compose coastal areas with intense sedimentary erosion and high environmental sensitivity to the oil spill. In order to achieve the general objective of this study, the work has been systematized in four steps. The first one refers to the evaluation of the geomorphological data acquisition methodologies used on Digital Elevation Model (DEM) of sandy beaches. The data has been obtained from Soledade beach, located on the Northeastern coast of Rio Grande Norte. The second step has been centered on the increasing of the reference geodetic infrastructure to accomplish the geodetic survey of the studied area by implanting a station in Corta Cachorro Barrier Island and by conducting monitoring geodetic surveys to understand the beach system based on the Coastline (CL) and on DEM multitemporal analysis. The third phase has been related to the usage of the methodology developed by Santos; Amaro (2011) and Santos et al. (2012) for the surveying, processing, representation, integration and analysis of Coastlines from sandy coast, which have been obtained through geodetic techniques of positioning, morphological change analysis and sediment transport. The fourth stage represents the innovation of surveys in coastal environment by using the Terrestrial Laser Scanning (TLS), based on Light Detection and Ranging (LiDAR), to evaluate a highly eroded section on Soledade beach where the oil industry structures are located. The evaluation has been achieved through high-precision DEM and accuracy during the modeling of the coast morphology changes. The result analysis of the integrated study about the spatial and temporal interrelations of the intense coastal processes in areas of building cycles and destruction of beaches has allowed identifying the causes and consequences of the intense coastal erosion in exposed beach sections and in barrier islands

Comparação de dois métodos geofísicos acústicos no mapeamento de fundos submersos: estudo de caso no Mar de Cananéia, Sistema estuarino de Cananéia-Iguape (SP)

Os estuários são ambientes altamente dinâmicos e concentram a maior parte da população mundial em seu entorno. São ambientes complexos que necessitam de uma gama de estudos. Nesse contexto, este trabalho visa contribuir para o entendimento dos estuários lagunares, tendo como objetivo comparar duas ferramentas geofísicas acústicas no mapeamento de uma porção submersa do Mar de Cananéia que está inserido no Sistema Estuarino Lagunar de Cananéia-Iguape (SP). Os equipamentos utilizados nesta pesquisa são o Sonar de Varredura Lateral e o Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn, através da parametrização de amostras de fundo. A comparação do padrão acústico do Sonar de Varredura Lateral com as amostras de fundo da região permitiu o reconhecimento de 6 tipos distintos de padrões acústicos e a relação positiva com o diâmetro médio do grão foi de 50%. A comparação da resposta acústica do Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn com o diâmetro médio do grão foi igualmente de 50%. Isto deve-se ao fato de que os valores produzidos pelo eco 1 e pelo eco 2 deste equipamento mostram que, por ser um mono-feixe e por analisar valores de intensidade do retorno acústico, o equipamento em questão pode responder a outros fatores ambientais que não seja somente o diâmetro médio do grão. Ao comparar a resposta acústica do Sonar de Varredura Lateral com o Sistema Acústico de Classificação de fundo RoxAnn obteve-se um resultado positivo de 93%. Isto pode ser explicado pelo fato de o Sonar de Varredura Lateral gerar uma imagem acústica do fundo. Em locais onde tem-se amostra e os valores do eco 1 e do eco 2 do Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn são altos, pode-se associar a esses locais a influência da compactação dos sedimentos finos através da análise das imagens do Sonar de Varredura Lateral. Por meio da comparação destes dois métodos foi possível estabelecer um intervalo de valores para o eco 1 que pode ser associado ao diâmetro médio do grão. Assim, valores entre 0.170 a 0.484 milivolts podem ser associados a sedimentos finos com granulometria até areia fina. Valores entre 0.364 a 0.733 podem ser associados a sedimentos de granulometria entre areia fina a média. Valores acima de 0.805 milivolts até 1.585 milivolts podem ser associados a sedimentos mais grossos como carbonatos biodetríticos ou areias grossas. E, por fim, valores acima de 2.790 milivolts podem ser associados a afloramentos rochosos.

Quantificação de metais (Al, Fe, Mn, Pb, Zn e Cu) nos sedimentos do sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba (Bahia - Brasil)

O sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba está inserido na região do Baixo Sul baiano (Bahia Brasil), costa nordeste brasileira, e conectam-se com o oceano através de três saídas principais, Morro de São Paulo, Boipeba e Barra dos Carvalhos. Informações relacionadas à presença de metais no sedimento são quase inexistentes para a região. Nestes estuários foram coletadas 40 amostras de sedimento, onde analisou-se a concentração de metais (Al, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn) através da extração com água-régia, segundo o protocolo do material de referência BCR-701 (RAURET et al., 2001). Baixas concentrações de metais foram registradas nas proximidades das saídas para o mar e no Canal de Garapuá e Rio Grande. Altas concentrações, porém praticamente dentro dos valores de referência na CONAMA 344/04, foram registradas no Rio Una, na maior parte do Rio Cairu, Rio das Almas, em quase todas as estações, no braço leste do Rio Cairu e na porção intermediária do Rio dos Patos. As concentrações dos metais (mg.kg1) apresentaram valores entre os seguintes intervalos, Al (3,57 x 104 a 3,19 x 102), Cu (1,02 x 102 a 0,35), Fe (4,33 x 104 a 2,05 x 102), Mn (1,44 x 103 a 2,73), Pb (6,67 x 101 a 2,66) e Zn (5,08 x 102 a 3,18). Através da análise estatística ACP (Análise dos Componentes Principais) e dos gráficos de correlação entre a granulometria do sedimento (areia, silte e argila) e os metais, observou-se maiores concentrações de metais com o aumento do percentual de silte e diminuição do percentual de areia. Também se identificou uma forte correlação entre a ocorrência do fósforo e a presença de metais. Acredita-se que a principal espécie química em questão seja o fosfato (PO43 ou P2O5) que é uma base dura, onde a ligação com os metais se dá pelo oxigênio, sendo o caráter iônico relevante. Não foi identificada uma correlação entre a presença de metais e a argila, fato atribuído ao baixo teor dessa granulometria para todas as amostras do estudo e a composição da argila desses estuários

O sistema fluvio-estuarino da Baía de Sepetiba preservado na estratigrafia rasa da plataforma continental interna adjacente (RJ)

A análise de dados de reflexão sísmica monocanal boomer (Hz ~ 700-4,000; penetração ~ 70 ms) adquiridos na plataforma continental interna-média (até ~ 50-60 m de profundidade) ao largo do sistema estuarino baía de Sepetiba, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, revelou a ocorrência de uma sucessão sedimentar preservada 15-20 m, sismicamente interpretada como representando ambientes fluvio-estuarinos para marinhos rasos. Estas séries são sotopostas à inconformidade regional mais superior reconhecida na escala de plataforma, chamada superfície S3. Esta superfície é erodida por numerosas incisões fluviais, que sugerem processos erosivos associados à prolongada exposição subaérea da plataforma continental durante o estágio isotópico marinho 2 (MIS 2), globalmente datada em ~ 20 ka A.P.. A preservação de tais unidades de corte e preenchimento estuarinho presumíveis Pleistoceno Superior-Holoceno na plataforma interna-média (até ~ 30 km da costa) evidencia pela primeira vez na área a existência de um paleo sistema fluvial bastante desenvolvido e processos dominantes de denudação na bacia hidrográfica a montante que atualmente alimenta a baía de Sepetiba. Bem como que, uma série de elementos arquiteturais sísmicos dentro desta sucessão estuarina, como canais de maré retrogradantes, registram a evolução do paleo sistema estuarino de um sistema aberto à um sistema parcialmente protegido durante a transgressão Holocênica. A formação e erosão de uma sucessão de ilhas barreira isoladas e canais de maré durante a transgressão persistiu até o desenvolvimento de uma superfície estratigráfica superior na área, interpretada como a superfície de máxima inundação (MFS) no registro estratigráfico. A ilha barreira atual (restinga da Marambaia) prograda sobre a MFS como uma feição deposição regressiva, apontando para uma idade mais jovem do que cerca de ~ 5 ka A. P., idade da transgressão máxima na área, de acordo com a literatura disponível.

Evaluación de plaguicidas en el sistema estuarino La Atanasia - Sto. Domingo por Francisco Mercado Lugo

Tesis (Maestría en Ciencias, con especialidad en Salud Pública) U. A. N. L.

Variabilidade espacial e sazonal da concentração de elementos-traço em sedimentos do sistema estuarino de Santos-Cubatão (SP)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mapeamento de sensibilidade ambiental a derramentos de petróleo do sistema estuarino de Santos, estado de São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

O sistema estuarino do Delta do São Francisco-SE: análise ambiental com base no estudo de foraminíferos e tecamebas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)