Instantaneous transport of salt, nutrients, suspended matter and chlorophyll-a in the tropical estuarine system of Santos

A contribuição dos canais estuarinos de Santos e São Vicente para a eutrofização da baía de Santos foi avaliada quantificando-se o transporte instantâneo de sal, fosfato e nitrogênio inorgânico dissolvido (NID), material em suspensão orgânico (MSO) e inorgânico (MSI) e clorofila-a, durante a estação seca (inverno austral- Agosto/1999) e chuvosa (verão austral- Janeiro/ 2000). As amostragens foram realizadas em períodos de sizígia e quadratura, durante as marés enchentes e vazantes, nas secções transversais das bocas dos canais de São Vicente e Santos. Os valores de transporte instantâneo obtidos durante o período de amostragem indicaram exportação de NID, principalmente sobre a forma de N-NH4 (valor máximo de 1155,1 g s-1) na estação chuvosa; importação de fosfato durante a estação seca (máximo de 385,6 g s-1) e exportação de MSI, MSO e clorofila-a em períodos de maior contribuição fluvial. Estes resultados indicam uma importante contribuição dos canais estuarinos de Santos e São Vicente para a eutrofização da baía de Santos, especialmente durante o período chuvoso.The contribution of the polluted São Vicente and Santos estuarine channels to the eutrophication of Santos bay was assessed through the quantification of instantaneous transport of salt, dissolved inorganic nitrogen (DIN) and phosphate, organic and inorganic matter (OSM and ISM) and chlorophyll-a (Chl-a), during dry (austral winter- August/ 1999) and rainy (austral summer- January/2000) seasons. Samplings were carried out during spring and neap tides, in flood and ebb phases, in two transversal sections at the mouths of the São Vicente and Santos channels. Instantaneous transport values generally indicated importation of salt to the estuarine channels, exportation of DIN to the bay, mainly as N-NH4, at a maximum rate of 1155.1 g s-1 during the rainy season; importation of phosphate during the dry season (maximum of 385 g s-1) and exportation of ISM, OSM and Chl-a during periods of greater freshwater discharge. These results demonstrate the great contribution made by the Santos and São Vicente estuaries to the eutrophication of Santos bay, especially in the rainy season

Characteristics of hydrography, circulation and salt transport:Cananéia Bar, south of Cananéia Sea and Trapandé Bay.

Este trabalho tem como objetivos estudar a variabilidade das propriedades hidrográficas e da circulação durante ciclos completos de maré, classificar o sistema estuarino com o diagrama estratificação-circulação de Hansen & Rattray, calcular o transporte resultante de sal e a contribuição relativa dos termos advectivos, de difusão turbulenta e a parcela dispersiva, e estudar a influência das alterações ocorridas na descarga fluvial. Medidas de temperatura, salinidade e correntes foram realizadas no verão, outono, inverno e primavera, durante marés de sizígia e quadratura. Os perfis hidrográficos foram executados em intervalos horários durante ciclos completos de maré (13 horas), em três estações fixas (Barra de Cananéia, Baía do Trapandé e sul do Mar de Cananéia). A descarga fluvial média foi estimada através de dados climatológicos históricos da região. Os resultados sugerem mudanças no comportamento hidrodinâmico do sistema após a abertura do canal Valo Grande, com intensificação das correntes e aumento na estratificação vertical da salinidade. O aporte fluvial foi mais intenso (uma ordem de grandeza) que o obtido antes do rompimento da barragem do Valo Grande. As defasagens encontradas entre oscilações e correntes de maré, nas três estações fixas, indicam que a onda de maré se propaga pelo sistema como onda mista. A estação da Barra de Cananéia apresentou os maiores valores médios de salinidade e correntes mais intensas, sendo o oposto para a Baía do Trapandé, sugerindo que as trocas entre as águas oriundas da drenagem continental e da região costeira adjacente são mais efetivas pelo canal do Mar de Cananéia. O transporte de sal foi dominado principalmente pela parcela gerada pela descarga fluvial, seguida (com uma ordem de grandeza menor) pelas parcelas geradas pelo deslocamento da onda de maré (marés de sizígia) ou pela circulação gravitacional (marés de quadratura). As demais parcelas apresentam valores máximos inferiores a duas ordens de grandeza em relação à parcela dominante. A classificação do sistema estuarino-lagunar apresentou variações nas escalas de tempo quinzenal e sazonal, sendo sistema classificado como Tipo 2b no verão e Tipo 2a no inverno, ambos em maré de sizígia. No outono e primavera, o sistema foi classificado como Tipo 2b em marés de sizígia e Tipo 2a em marés de quadratura.The aim of this work is to examine variations of physical water properties and estuarine circulation during complete tide cycle, to classify the estuary through Hansen and Rattray stratification-circulation diagram, to calculate salt transport and relative contribution of advection process, turbulent diffusion and dispersion, and to study the influences of alterations in fresh water discharge. Temperature, salinity and currents sampling were made in summer, autumn, winter and spring during neap and spring tides. Hydrographic profile measurements were accomplished in three fixed stations (Cananéia Bar, Trapandé Bay and south of Cananéia Sea) in hourly intervals, during a complete tidal cycle (13 hours). The medium fresh water discharge was evaluated through semi-empiric equations based on data climatological reports. The obtained results may suggest hydrodynamic system changes after the opening of the Valo Grande channel with currents intensification and increase in the salinity vertical stratification. The fresh water discharge estimative showed an increase in one order of greatness, if compared to obtained data found in recent works done when Valo Grande channel was closed. The differences found in the oscillation and tide current, in the three studied stations, indicated that the tide wave spreads in the system as a mixed wave. The station of Cananéia Bar presented the largest medium values of salinity and the most intense currents, being the opposite for the Bay of Trapandé, suggesting that the changes among the waters originating from continental drainage and adjacent coastal area are more effective for the Cananéia Sea. The transport of salt was dominated mainly by river discharge, with approximately an order of smaller greatness, followed by portions generated by tide wave displacement (in spring tides) or for the portion generated by the circulation gravitacional (in neap tides). The other portions presented inferior maximum values in two orders of greatness in relation to the dominant portion. The classification of the estuary-lagoon system showed variations in the scales of biweekly and seasonal time, being three fixed stations classified as Type 2b estuary in the summer and Type 2a estuary in the winter. In autumn and spring, during spring tides, the system changes to a Type 2b estuary, and during neap tides to a Type 2a estuary

Characteristic of the hydrography, circulation and transports of volume and salt in the Guanabara Bay (RJ): seasonal and tidal variations

Esta pesquisa foi conduzida para o conhecimento da estrutura tridimensional de propriedades hidrográficas e de correntes na Baía de Guanabara (RJ, Brasil). Para atingir esse objetivo foi feita a análise de um conjunto de medições quase-sinóticas de propriedades hidrográficas e de velocidade em experimentos realizados na escala de tempo sazonal e de modulação da maré (quinzenal e semidiurna). Quatro estações fixas foram distribuídas na baía, no inverno e no verão austral (julho de 2000 e fevereiro de 2001); três seções latitudinais e uma longitudinal, e adicionalmente uma estação fixa, foram realizadas na baía em julho de 2003 e fevereiro de 2004. Os perfilamentos hidrográficos e de correntes foram feitos com equipamentos Condutividade-Temperatura-Pressão-Correntógrafo Acústico e um Perfilador Acústico Doppler. Em julho de 2000 os extremos de correntes de enchente e vazante, durante modulação quinzenal da maré, variaram de 0,70 m s-1 a -0,50 m s-1 e 0,80 m s-1 a -0,60 m s-1, na estação fixa localizada na entrada da baía. A salinidade (temperatura) apresentou distribuições verticais fracamente estratificadas e seus valores extremos foram modulados pelas correntes, durante o ciclo de maré de enchente e vazante, foram: 34,80 (21,50oC) e 35,8 (20,5 oC); a baía foi classificada como tipo 2a (parcial e fracamente estratificada), com pequena influência da modulação da maré, predominando a difusão da maré para o transporte de sal para o interior da baía. Em fevereiro de 2001, os máximos das intensidades de enchente e vazante variaram de 0,25 m s-1 a -0,50 m s-1 e 1,00 m s-1 a -0.70 m s-1, para as condições de quadratura e sizígia, respectivamente, e as intensidades das correntes secundárias foram pequenas (?u ?< 0,30 m s-1). Devido ao aquecimento sazonal e ao aumento da descarga fluvial, a estratificação vertical aumentou e as temperaturas e salinidades variaram de 20,0oC a 27,0oC e 33,0 a 35,5; a análise de massas de água indicou sinais da intrusão da Água Central do Atlântico Sul na baía. Devido à modulação da maré a classificação variou dos tipos 2b ao tipo 2a (parcialmente misturados com alta e fraca estratificação vertical, respectivamente) e no primeiro tipo, a difusão da maré e o efeito baroclínico foram responsáveis pelo transporte de sal para o interior da baía. xiii Em julho de 2003 e fevereiro de 2004, os componentes de velocidade longitudinal e transversal (secundário), o transporte de volume e sal através das seções latitudinais foram analisados para as condições de maré de sizígia e quadratura e na enchente e vazante. Nesses experimentos, o componente longitudinal da corrente nas seções transversais apresentou cisalhamentos verticais e laterais. As correntes mais intensas foram observadas na maré de sizígia, atingindo valores de até 0,80 m s-1 e -0,70 m s-1 para as correntes de enchente e vazante na entrada da baía. Os componentes transversais foram em geral menos intensos (?u ?< 0,40 m s-1), mas ocasionalmente valores maiores foram observados, provavelmente devido a efeitos topográficos. A variação do transporte de volume durante o ciclo de maré mostrou-se assimétrico, indicando a saída de água da baía, com defasagem de aproximadamente uma hora em relação à maré; o transporte de volume resultante apresentou os seguintes valores: -(4.15±1.85)x103 m3 s-1 a -(7.31±2.16)x103 m3 s-1, e -(1.37±2.08)x103 a -(0.23±1.59)x103 m3 s-1 para julho e fevereiro, respectivamente; esses resultados indicam que em fevereiro a renovação da água da baía foi mais eficiente. Levando-se em conta valores climatológicos da descarga fluvial na baía os valores da razão de fluxo (<0,05) indicaram que a maré é a principal forçante da dinâmica da baía. Tal como em fevereiro de 2001, a análise do diagrama T-S indicou que a ACAS foi um componente importante para a formação da massa de água nessa época do ano, penetrando na baía até cerca de 15 km. Os componentes do transporte advectivo de sal, calculados para a seção localizada na boca da BG e durante a maré de sizígia, tiveram ordem de grandeza muito próxima entre si (?2,6x105 kg s-1). Os resultados indicaram que o cisalhamento lateral de correntes é de importância fundamental para o estudo de processos de transporte na Baía de Guanabara.This research leads to a new knowledge on the tridimensional hydrographic and current structure in the Guanabara Bay (RJ, Brazil). To reach this goal, an analysis was made from a data set of horizontal and vertical nearly-synoptic hydrographic and current measurements, from experiments realized in seasonal and tidal modulation time scales (fortnightly and tidal cycles). Four anchor stations were occupied in the austral winter and summer (July, 2000 and February, 2001); three latitudinal and one longitudinal cross-sections were made along the bay and additionally one anchor station were sampled in July, 2003, and February, 2004. The hydrographic and current profiles were sampled with a Conductivity-Temperature-Depth-Acustic-currentmeter and an Acustic Doppler Profiler. In July, 2000, the flood and ebb current highest intensities varied from 0.70 m s-1 to -0.50 m s-1 and 0.80 m s-1 to -0.60 m s-1 in the bay mouth. Salinity (temperature) structures were weakly stratified and its extreme values modulated by the currents, during the ebb-flood tidal cycle, were 34.8 (21.5oC) and 35.8 (20.5oC); the bay was classified as type 2a (partially mixed and weakly stratified), almost independently of the tidal modulation and tidal diffusion was the main mechanism for the salt intrusion into the bay. In February, 2001, flood and ebb current highest intensities varied from 0.25 m s-1 to -0.50 m s-1 and 1.00 m s-1 to -0.70 m s-1; transversal (secondary) components had low intensities (?u?<0,20 m s-1). Due to the seasonal heating and the increase in fresh water input, temperatures and salinities varied from 20.0oC to 27.0oC and 33.0 to 35.5; a signal of the South Atlantic Central Water (SACW) intrusion into the bay was observed. Due to the tidal modulation the classification changed from types 2b (partially mixed and highly stratified) to 2a in neap and spring tidal conditions, respectively; in the neap tide condition, tidal diffusion and the baroclinic effects were responsible for the salt transport into the bay. In July, 2003, and February, 2004, the longitudinal and transversal (secondary) velocity components, the volume and salt transport across the latitudinal transects were analysed for spring-neap tidal cycle and at flood and ebb tidal stages. In both experiments the longitudinal current component in the xv cross-sections were characterized by lateral and vertical velocities shears. The strongest currents were observed, reaching values up to 0,80 m s-1 and -0,70 m s-1 for the flood and ebb currents, during the neap-spring tidal cycle in the bay mouth. The transversal (secondary) component were usually low (?u?<0.4 m s-1), but occasionally reached higher values probably due to topographic effects. Volume transport at the bay mouth was asymmetric, showing an outflow with a phase lag of one hour in relationship with the tidal cycle; the resultant volume transport during the neap-spring tidal cycle varied from -(4.15±1.85)x103 m3 s-1 to (-7.31±2.16)x103 m3 s-1, and -(1.37±2.08)x103 to -(0.23±1.59)x103 m3 s-1 for July and February, respectively; these results indicated the water mass renewal was more effective in February. Taking into account climatological values of the fresh water discharge, the flux rate values (<0.05) indicated that the tide is the main dynamic forcing. Like in the 2001 experiment, the analysis of the T-S diagram indicated that the SACW mass was the main component for the water mass formation during the austral summer, reaching at least 15 km into the bay. The components of the advective salt transport were dependent on the cross-section area and in the bay mouth and spring tide the salt transport components had almost the same order of magnitude ?2.6x105 kg s-1. Our results shows that lateral velocity shear must be taken into account in studying transport processes in the Guanabara Bay

Characteristics of hydrography, circulation and salt transport:Cananéia Bar, south of Cananéia Sea and Trapandé Bay.

Este trabalho tem como objetivos estudar a variabilidade das propriedades hidrográficas e da circulação durante ciclos completos de maré, classificar o sistema estuarino com o diagrama estratificação-circulação de Hansen & Rattray, calcular o transporte resultante de sal e a contribuição relativa dos termos advectivos, de difusão turbulenta e a parcela dispersiva, e estudar a influência das alterações ocorridas na descarga fluvial. Medidas de temperatura, salinidade e correntes foram realizadas no verão, outono, inverno e primavera, durante marés de sizígia e quadratura. Os perfis hidrográficos foram executados em intervalos horários durante ciclos completos de maré (13 horas), em três estações fixas (Barra de Cananéia, Baía do Trapandé e sul do Mar de Cananéia). A descarga fluvial média foi estimada através de dados climatológicos históricos da região. Os resultados sugerem mudanças no comportamento hidrodinâmico do sistema após a abertura do canal Valo Grande, com intensificação das correntes e aumento na estratificação vertical da salinidade. O aporte fluvial foi mais intenso (uma ordem de grandeza) que o obtido antes do rompimento da barragem do Valo Grande. As defasagens encontradas entre oscilações e correntes de maré, nas três estações fixas, indicam que a onda de maré se propaga pelo sistema como onda mista. A estação da Barra de Cananéia apresentou os maiores valores médios de salinidade e correntes mais intensas, sendo o oposto para a Baía do Trapandé, sugerindo que as trocas entre as águas oriundas da drenagem continental e da região costeira adjacente são mais efetivas pelo canal do Mar de Cananéia. O transporte de sal foi dominado principalmente pela parcela gerada pela descarga fluvial, seguida (com uma ordem de grandeza menor) pelas parcelas geradas pelo deslocamento da onda de maré (marés de sizígia) ou pela circulação gravitacional (marés de quadratura). As demais parcelas apresentam valores máximos inferiores a duas ordens de grandeza em relação à parcela dominante. A classificação do sistema estuarino-lagunar apresentou variações nas escalas de tempo quinzenal e sazonal, sendo sistema classificado como Tipo 2b no verão e Tipo 2a no inverno, ambos em maré de sizígia. No outono e primavera, o sistema foi classificado como Tipo 2b em marés de sizígia e Tipo 2a em marés de quadratura.The aim of this work is to examine variations of physical water properties and estuarine circulation during complete tide cycle, to classify the estuary through Hansen and Rattray stratification-circulation diagram, to calculate salt transport and relative contribution of advection process, turbulent diffusion and dispersion, and to study the influences of alterations in fresh water discharge. Temperature, salinity and currents sampling were made in summer, autumn, winter and spring during neap and spring tides. Hydrographic profile measurements were accomplished in three fixed stations (Cananéia Bar, Trapandé Bay and south of Cananéia Sea) in hourly intervals, during a complete tidal cycle (13 hours). The medium fresh water discharge was evaluated through semi-empiric equations based on data climatological reports. The obtained results may suggest hydrodynamic system changes after the opening of the Valo Grande channel with currents intensification and increase in the salinity vertical stratification. The fresh water discharge estimative showed an increase in one order of greatness, if compared to obtained data found in recent works done when Valo Grande channel was closed. The differences found in the oscillation and tide current, in the three studied stations, indicated that the tide wave spreads in the system as a mixed wave. The station of Cananéia Bar presented the largest medium values of salinity and the most intense currents, being the opposite for the Bay of Trapandé, suggesting that the changes among the waters originating from continental drainage and adjacent coastal area are more effective for the Cananéia Sea. The transport of salt was dominated mainly by river discharge, with approximately an order of smaller greatness, followed by portions generated by tide wave displacement (in spring tides) or for the portion generated by the circulation gravitacional (in neap tides). The other portions presented inferior maximum values in two orders of greatness in relation to the dominant portion. The classification of the estuary-lagoon system showed variations in the scales of biweekly and seasonal time, being three fixed stations classified as Type 2b estuary in the summer and Type 2a estuary in the winter. In autumn and spring, during spring tides, the system changes to a Type 2b estuary, and during neap tides to a Type 2a estuary

Characteristic of the hydrography, circulation and transports of volume and salt in the Guanabara Bay (RJ): seasonal and tidal variations

Esta pesquisa foi conduzida para o conhecimento da estrutura tridimensional de propriedades hidrográficas e de correntes na Baía de Guanabara (RJ, Brasil). Para atingir esse objetivo foi feita a análise de um conjunto de medições quase-sinóticas de propriedades hidrográficas e de velocidade em experimentos realizados na escala de tempo sazonal e de modulação da maré (quinzenal e semidiurna). Quatro estações fixas foram distribuídas na baía, no inverno e no verão austral (julho de 2000 e fevereiro de 2001); três seções latitudinais e uma longitudinal, e adicionalmente uma estação fixa, foram realizadas na baía em julho de 2003 e fevereiro de 2004. Os perfilamentos hidrográficos e de correntes foram feitos com equipamentos Condutividade-Temperatura-Pressão-Correntógrafo Acústico e um Perfilador Acústico Doppler. Em julho de 2000 os extremos de correntes de enchente e vazante, durante modulação quinzenal da maré, variaram de 0,70 m s-1 a -0,50 m s-1 e 0,80 m s-1 a -0,60 m s-1, na estação fixa localizada na entrada da baía. A salinidade (temperatura) apresentou distribuições verticais fracamente estratificadas e seus valores extremos foram modulados pelas correntes, durante o ciclo de maré de enchente e vazante, foram: 34,80 (21,50oC) e 35,8 (20,5 oC); a baía foi classificada como tipo 2a (parcial e fracamente estratificada), com pequena influência da modulação da maré, predominando a difusão da maré para o transporte de sal para o interior da baía. Em fevereiro de 2001, os máximos das intensidades de enchente e vazante variaram de 0,25 m s-1 a -0,50 m s-1 e 1,00 m s-1 a -0.70 m s-1, para as condições de quadratura e sizígia, respectivamente, e as intensidades das correntes secundárias foram pequenas (?u ?< 0,30 m s-1). Devido ao aquecimento sazonal e ao aumento da descarga fluvial, a estratificação vertical aumentou e as temperaturas e salinidades variaram de 20,0oC a 27,0oC e 33,0 a 35,5; a análise de massas de água indicou sinais da intrusão da Água Central do Atlântico Sul na baía. Devido à modulação da maré a classificação variou dos tipos 2b ao tipo 2a (parcialmente misturados com alta e fraca estratificação vertical, respectivamente) e no primeiro tipo, a difusão da maré e o efeito baroclínico foram responsáveis pelo transporte de sal para o interior da baía. xiii Em julho de 2003 e fevereiro de 2004, os componentes de velocidade longitudinal e transversal (secundário), o transporte de volume e sal através das seções latitudinais foram analisados para as condições de maré de sizígia e quadratura e na enchente e vazante. Nesses experimentos, o componente longitudinal da corrente nas seções transversais apresentou cisalhamentos verticais e laterais. As correntes mais intensas foram observadas na maré de sizígia, atingindo valores de até 0,80 m s-1 e -0,70 m s-1 para as correntes de enchente e vazante na entrada da baía. Os componentes transversais foram em geral menos intensos (?u ?< 0,40 m s-1), mas ocasionalmente valores maiores foram observados, provavelmente devido a efeitos topográficos. A variação do transporte de volume durante o ciclo de maré mostrou-se assimétrico, indicando a saída de água da baía, com defasagem de aproximadamente uma hora em relação à maré; o transporte de volume resultante apresentou os seguintes valores: -(4.15±1.85)x103 m3 s-1 a -(7.31±2.16)x103 m3 s-1, e -(1.37±2.08)x103 a -(0.23±1.59)x103 m3 s-1 para julho e fevereiro, respectivamente; esses resultados indicam que em fevereiro a renovação da água da baía foi mais eficiente. Levando-se em conta valores climatológicos da descarga fluvial na baía os valores da razão de fluxo (<0,05) indicaram que a maré é a principal forçante da dinâmica da baía. Tal como em fevereiro de 2001, a análise do diagrama T-S indicou que a ACAS foi um componente importante para a formação da massa de água nessa época do ano, penetrando na baía até cerca de 15 km. Os componentes do transporte advectivo de sal, calculados para a seção localizada na boca da BG e durante a maré de sizígia, tiveram ordem de grandeza muito próxima entre si (?2,6x105 kg s-1). Os resultados indicaram que o cisalhamento lateral de correntes é de importância fundamental para o estudo de processos de transporte na Baía de Guanabara.This research leads to a new knowledge on the tridimensional hydrographic and current structure in the Guanabara Bay (RJ, Brazil). To reach this goal, an analysis was made from a data set of horizontal and vertical nearly-synoptic hydrographic and current measurements, from experiments realized in seasonal and tidal modulation time scales (fortnightly and tidal cycles). Four anchor stations were occupied in the austral winter and summer (July, 2000 and February, 2001); three latitudinal and one longitudinal cross-sections were made along the bay and additionally one anchor station were sampled in July, 2003, and February, 2004. The hydrographic and current profiles were sampled with a Conductivity-Temperature-Depth-Acustic-currentmeter and an Acustic Doppler Profiler. In July, 2000, the flood and ebb current highest intensities varied from 0.70 m s-1 to -0.50 m s-1 and 0.80 m s-1 to -0.60 m s-1 in the bay mouth. Salinity (temperature) structures were weakly stratified and its extreme values modulated by the currents, during the ebb-flood tidal cycle, were 34.8 (21.5oC) and 35.8 (20.5oC); the bay was classified as type 2a (partially mixed and weakly stratified), almost independently of the tidal modulation and tidal diffusion was the main mechanism for the salt intrusion into the bay. In February, 2001, flood and ebb current highest intensities varied from 0.25 m s-1 to -0.50 m s-1 and 1.00 m s-1 to -0.70 m s-1; transversal (secondary) components had low intensities (?u?<0,20 m s-1). Due to the seasonal heating and the increase in fresh water input, temperatures and salinities varied from 20.0oC to 27.0oC and 33.0 to 35.5; a signal of the South Atlantic Central Water (SACW) intrusion into the bay was observed. Due to the tidal modulation the classification changed from types 2b (partially mixed and highly stratified) to 2a in neap and spring tidal conditions, respectively; in the neap tide condition, tidal diffusion and the baroclinic effects were responsible for the salt transport into the bay. In July, 2003, and February, 2004, the longitudinal and transversal (secondary) velocity components, the volume and salt transport across the latitudinal transects were analysed for spring-neap tidal cycle and at flood and ebb tidal stages. In both experiments the longitudinal current component in the xv cross-sections were characterized by lateral and vertical velocities shears. The strongest currents were observed, reaching values up to 0,80 m s-1 and -0,70 m s-1 for the flood and ebb currents, during the neap-spring tidal cycle in the bay mouth. The transversal (secondary) component were usually low (?u?<0.4 m s-1), but occasionally reached higher values probably due to topographic effects. Volume transport at the bay mouth was asymmetric, showing an outflow with a phase lag of one hour in relationship with the tidal cycle; the resultant volume transport during the neap-spring tidal cycle varied from -(4.15±1.85)x103 m3 s-1 to (-7.31±2.16)x103 m3 s-1, and -(1.37±2.08)x103 to -(0.23±1.59)x103 m3 s-1 for July and February, respectively; these results indicated the water mass renewal was more effective in February. Taking into account climatological values of the fresh water discharge, the flux rate values (<0.05) indicated that the tide is the main dynamic forcing. Like in the 2001 experiment, the analysis of the T-S diagram indicated that the SACW mass was the main component for the water mass formation during the austral summer, reaching at least 15 km into the bay. The components of the advective salt transport were dependent on the cross-section area and in the bay mouth and spring tide the salt transport components had almost the same order of magnitude ?2.6x105 kg s-1. Our results shows that lateral velocity shear must be taken into account in studying transport processes in the Guanabara Bay

Utilization of foraminifers species as indicators of marine influence in Guanabara Bay, RJ, Brazil

This paper deals with the characterization of Guanabara Bay region using benthic foraminifera assemblages as an attempt to establish marine sensitive indicator species. Four fixed hydrographic stations were performed in winter during neap tide to obtain stratification-circulation water parameters besides the twenty six surface sediment samples used to evaluate absolute and relative frequency of foraminiferal species. It was possible to correlate the foraminiferal species to physical parameters as salinity, temperature, intensity and direction of currents from different water masses and defined Cassidulina subglobosa and Discorbis spp as marine indicator species in the bay region

Circulation and salt intrusion in the Piacaguera Channel, Santos (SP)

Analysis of thermohaline properties and currents sampled at an anchor station in the Piaçaguera Channel (Santos Estuary) in the austral winter was made in terms of tidal (neap and spring tidal cycles) and non-tidal conditions, with the objective to characterize the stratification, circulation and salt transport due to the fortnightly tidal modulation. Classical methods of observational data analysis of hourly and nearly synoptic observations and analytical simulations of nearly steady-state salinity and longitudinal velocity profiles were used. During the neap tidal cycle the flood (v<0) and ebb (v>0) velocities varied in the range of -0.20 m/s to 0.30 m/s associated with a small salinity variation from surface to bottom (26.4 psu to 30.7 psu). In the spring tidal cycle the velocities increased and varied in the range of -0.40 m/s to 0.45 m/s, but the salinity stratification remained almost unaltered. The steady-state salinity and velocity profiles simulated with an analytical model presented good agreement (Skill near 1.0), in comparison with the observational profiles. During the transitional fortnightly tidal modulation period there was no changes in the channel classification (type 2a - partially mixed and weakly stratified), because the potential energy rate was to low to enhance the halocline erosion. These results, associated with the high water column vertical stability (RiL >20) and the low estuarine Richardson number (RiE=1.6), lead to the conclusions: i) the driving mechanism for the estuary circulation and mixing was mainly balanced by the fresh water discharge and the tidal forcing associated with the baroclinic component of the gradient pressure force; ii) there was no changes in the thermohaline and circulation characteristics due to the forthnigtly tidal modulation; and iii) the nearly steady-state of the vertical salinity and velocity profiles were well simulated with a theoretical classical analytical model