Caracterização morfodinâmica do litoral Norte Fluminense, RJ, Brasil

Beach mQrphology reflects the interaction between hydrodynamic conditions and sediment type. This interaction begins at the wave base, being more effective at the breaker zone where energy is dissipated, originating a surf zone and extending shoreward, up to the swash limit. The goal of this paper is to present the morphodynamic characteristics of the NE littoral of Rio de Janeiro state, showing an analysis based on temporal and spatial variability of beach protiles, morphology of the continental shelf (bathymetric map) and aerial photos. The beach protiles were taken during tive years by PETROBRAS (Brazilian 'Petroleum Co.) along 8 different beaches. Differences in morphoqynamic behavior along the study coastline are dependent 00 the interplay amoog different wave patterns and coastline trends, inner continental shelf morphology controlling the surf zone and the number of breaker zones, sediment grain size and beach face gradient. Four different morphodynamic compartments were recognized based on morphological characteristics of the beach profiles and inner shelf, beach mobility index, sediment size X beach face slope and the Q parameter. The four compartments are: a) AtafonaIFoz do Rio Paraiba do Sul -intermediate to dissipative morphodynamic state with the highest beach mobility index and a high erosive rate; Sul de Atafona-Cabo de São Tomé -intermediate to reflective state with low beach mobility index; Cabo de São Tomé -reflective to intermediate morphodynamic 5tate with high beach mobility index and Cabo de São Tomé~Cabiúnas -reflective with low beach mobility index.A morfologia das praias é reflexo da ação hidrodinfunica com o tipo de sedimento disponível. Esta int~ação se dá a partir da base de ação das ondas, tornando-se mais efetiva na zona de arrebentação onde a energia é dissipada, originando wna zona de surfe que se estende em direção à linha de costa até Q limite do espraiamento na face de praia. O objetivo deste trabalho é apresentar as características morfodinâmicas do litoral NE do Estado do Rio de Janeiro, baseando-se na análise da variação espaço Hemporal de perfis de praia, na morfologia da plataforma continental e em fotos aéreas. Os perfis de praia foram levantados durante cinco anos pela PETROBRÁS S/A, em oito estações ao longo do litoral. O comportamento morfodinâmico distinto de setores do litoral estudado é função do padrão de ondas e direção da linha de costa, morfolQgia da plataforma interna controlando a extensão da zona de surfe e o número de zonas de arrebentação, características dos sedimentos e gradiente da face de praia. Foram reconhecidos quatro compartimentos morfodinâmicos distintos, com base na morfologia dos perfis praiais e plataforma interna, no índice de mobilidade da linha de praia, granulometria x gradiente da face de praia e o parâmetro Q. Os quatro compartimentos são: Atafona/Foz do Rio Paraíba do Sul - estágio morfodinâmico intermediário a dissipativo, com o maior índice de mobilidade e elevada taxa de erosão; Sul de Atafona-Cabo de São Tomé - estágio intermediário a refletivo com baixo índice de mobilidade da praia; Cabo de São Tomé -estágio refletivo a intermediário com alto índice de mobilidade da praia; Cabo de São Tomé-Cabiúnas - estágio refletivo com baixo índice de mobilidade

Coastal morphodynamics of the northern Rio de Janeiro State, Brazil

A morfologia das praias é reflexo da ação hidrodinfunica com o tipo de sedimento disponível. Esta interação se dá a partir da base de ação das ondas, tornando-se mais efetiva na zona de arrebentação onde a energia é dissipada, originando na zona de surfe que se estende em direção à linha de costa até Q limite do espraiamento na face de praia. O objetivo deste trabalho é apresentar as características morfodinâmicas do litoral NE do Estado do Rio de Janeiro, baseando-se na análise da variação espaço Hemporal de perfis de praia, na morfologia da plataforma continental e em fotos aéreas. Os perfis de praia foram levantados durante cinco anos pela PETROBRÁS S/A, em oito estações ao longo do litoral. O comportamento morfodinâmico distinto de setores do litoral estudado é função do padrão de ondas e direção da linha de costa, morfologia da plataforma interna controlando a extensão da zona de surfe e o número de zonas de arrebentação, características dos sedimentos e gradiente da face de praia. Foram reconhecidos quatro compartimentos morfodinâmicos distintos, com base na morfologia dos perfis praiais e plataforma interna, no índice de mobilidade da linha de praia, granulometria x gradiente da face de praia e o parâmetro Q. Os quatro compartimentos são: Atafona/Foz do Rio Paraíba do Sul - estágio morfodinâmico intermediário a dissipativo, com o maior índice de mobilidade e elevada taxa de erosão; Sul de Atafona-Cabo de São Tomé - estágio intermediário a refletivo com baixo índice de mobilidade da praia; Cabo de São Tomé - estágio refletivo a intermediário com alto índice de mobilidade da praia; Cabo de São Tomé-Cabiúnas - estágio refletivo com baixo índice de mobilidade.ABSTRACT Beach mQrphology reflects the interaction between hydrodynamic conditions and sediment type. This interaction begins at the wave base, being more effective at the breaker zone where energy is dissipated, originating a surf zone and extending shoreward, up to the swash limit. The goal of this paper is to present the morphodynamic characteristics of the NE littoral of Rio de Janeiro state, showing an analysis based on temporal and spatial variability of beach protiles, morphology of the continental shelf (bathymetric map) and aerial photos. The beach protiles were taken during tive years by PETROBRAS (Brazilian 'Petroleum Co.) along 8 different beaches. Differences in morphoqynamic behavior along the study coastline are dependent 00 the interplay amoog different wave patterns and coastline trends, inner continental shelf morphology controlling the surf zone and the number of breaker zones, sediment grain size and beach face gradient. Four different morphodynamic compartments were recognized based on morphological characteristics of the beach profiles and inner shelf, beach mobility index, sediment size X beach face slope and the Q parameter. The four compartments are: a) AtafonaIFoz do Rio Paraiba do Sul -intermediate to dissipative morphodynamic state with the highest beach mobility index and a high erosive rate; Sul de Atafona-Cabo de São Tomé -intermediate to reflective state with low beach mobility index; Cabo de São Tomé -reflective to intermediate morphodynamic 5tate with high beach mobility index and Cabo de São Tomé-Cabiúnas -reflective with low beach mobility index

Geomorphological significance of shelf-incised valleys as mesophotic habitats

Geomorphology provides the core attributes for outlining marine seascapes, once the structural complexity of the seafloor mediates several oceanographic processes and ecosystem services, and is positively associated with biodiversity. Shelf-incised valleys and other prominent meso-scale structures such as reefs and sinkholes have a great potential for the discrimination of benthic habitat groups. Here, we investigate shelf-incised valleys as a mesophotic habitat, by focusing on their geomorphological control in defining distinct habitats in comparison with the flat surrounding area. The study was based on the integration of high-resolution bathymetry data (multibeam echosounder), video imaging, and physical-chemical parameters of the water column. Habitat mapping was conducted using object-based image analysis segmentation and clustering. Principal Component Analysis was used to assess the variables associated with habitat distribution at each morphological region of the valleys. Bathymetric data revealed the presence of 5 shelf-incised valleys and 5 seabed classes were defined as carbonate crusts, Rhodoliths (3 distinct classes) and unconsolidated sediments. A comprehensive habitat map with 17 classes was produced, and 13 are associated with valley´s relief. Extensive rhodolith beds were mapped in the valley flanks/bottom and in the flat areas. Shelf-incised valleys are prominent morphological features that add complexity to the seascape, contrasting with the flat relief that dominates the seascape. The seabed footage obtained in the valleys revealed that their heterogeneous, complex and irregular topography harbors a great diversity of epibionts, such as scleractinian corals, coralline algae, sponges and bryozoans. Most of the variability in the dataset is correlated with salinity, temperature and carbonate sediments, which seem to be the most influential variables over the biological assemblage, together with water depth and seabed slope. Shelf-incised valleys, similarly to submarine canyons, can define a complex mesophotic habitat and sustain distinct biodiversity, and even form mesophotic reefs. These features are the legacy of Quaternary sea-level changes and should be further investigated as important mesophotic habitats

Sedimentary Patterns and Spatial Distributions of Heavy Minerals along the Continental Shelf in the Espírito Santo State, Brazil

Heavy minerals can be used as tools to better understand sedimentary patterns across continental shelves, in addition to their economic importance, where they form marine placers. This study investigates the spatial distributions of heavy minerals in sand deposits along the three different morpho-sedimentary compartments (i.e., Paleovalley Shelf, Doce river Shelf, and Abrolhos Shelf) of the Espírito Santo Continental Shelf, which presents distinct sedimentary regimes. A mineralogical characterization of 180 surface sediment samples allowed to identify fifteen different heavy mineral species across the study area, with a predominance of ilmenite. The qualitative characterization shows similar heavy mineral patterns among the three compartments, while their mineral proportion (quantitative analysis) is heterogeneous. Also, the supply and accommodation regimes do not responsible by influence the heavy mineral assemblages and sediment maturity. However, there is a significant relationship between supply regime (delta sedimentation) and higher average abundances of each heavy mineral species. With results found here is possible to affirm that marine placers are closely related to Holocene sedimentation.

Sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução aplicados no estudo de ecofácies na baía de Vitória-ES

Levantamentos geofísicos de alta resolução e amostragem de sedimentos de fundo foram realizados na Baía de Vitória tendo como objetivo mapear o fundo marinho acusticamente. A análise integrada de registros de sonar de varredura lateral e sísmica rasa permitiu o reconhecimento de 4 ecofácies distintas. A ecofácies Tipo 1 está associada a fundos sem penetração do sinal acústico e com sonogramas de alta intensidade de retorno do sinal e dunas subaquosas, onde areias são predominantes. A ecofácies Tipo 2 ocorre comumente em fundos areno-lamosos que apresentam alta penetração do sinal acústico e baixa intensidade do sinal nos sonogramas. A ecofácies Tipo 3 é caracterizada por uma penetração transparente do sinal até encontrar um refletor de alta amplitude e sem penetração, sendo típica de fundos lamosos. A ecofácies Tipo 4 está diretamente associada a fundos rochosos. A análise da distribuição destas ecofácies permite a interpretação dos principais processos sedimentares que atuam ao longo da baía.ABSTRACT High resolution geophysical surveys and sediment sampling were undertaken along Vitória Bay in order to acoustically map the seabed. Integrated analysis of sidescan sonar and seismic records allowed the recognition of 4 distinct echo facies. Echo facies Type 1 is associated with no penetration of the acoustic signal and high backscatter sonograms with bedforms. This echo facies is related to sandy beds. Echo facies Type 2 is mainly associated with sandy mud bottoms, showing a high penetration of the acoustic signal and low backscatter sonograms. Echo facies Type 3 is related to reflection free deposits, commonly associated with muddy beds or fluid muds. Echo facies Type 4 represents rocky beds. These facies are related to different types of seabed and can be used to interpret the main sedimentary processes acting along the bay

Registro das Oscilações Climáticas do Holoceno Tardio no Estuário do Rio Piraquê-Açu (ES - Brasil)

Os foraminíferos têm sido usados como importante ferramenta para identificação de mudanças climáticas ao longo de todo o Cenozoico, pois apresentam alto grau de preservação e respondem rapidamente às oscilações ambientais. O presente trabalho teve como objetivo identificar mudanças climáticas e variações da influência do mar, durante o Holoceno tardio, no estuário do rio Piraquê-Açu (ES, Brasil). O estudo baseou-se na caracterização das associações de foraminíferos bentônicos e nos resultados de δ13C e δ18O nas testas de Ammonia tepida realizadas nos testemunhos PA05 (2411 AP) e PA20 (1632 AP). Nos testemunhos foram identificadas 16 espécies de foraminíferos bentônicos, sendo algumas típicas de ambientes de plataforma continental (e.g. Lagena spp., Spiroloculina eximia, Oolina spp., Pyrulina gutta, Cibicidoides variabilis) e quatro espécies comuns aos ambientes estuarinos do Brasil (Ammonia parkinsoniana, A. tepida, Cribroelphidium excavatum e Bolivina striatula). Os resultados obtidos permitem identificar ao longo da sequência sedimentar quatro períodos mais frios: final da Idade do Ferro (≈ 1000 a.C.), Greek Dark Ages (≈450 a.C. - 100 a.C.), Dark Ages (≈250 d.C. - 550 d.C.) e a Pequena Idade do Gelo (≈1200 d.C. e 1850 d.C.). Nestes períodos o estuário apresentou um aumento do confinamento que pode ser visto pela redução nos valores dos índices ecológicos e na presença somente de espécies de foraminíferos tipicamente estuarinos. Quatro períodos de aquecimento ficaram registrados na sequência sedimentar: Período de Aquecimento Grego (≈900 a.C. - 450 a.C.), Período de Aquecimento Romano (≈ 50 d.C. - 250 d.C), Período de Aquecimento Medieval (≈550 d.C - 1200 d.C.), e o quarto evento representa o aquecimento que iniciou a partir do início do século XIX. Durante os eventos de aquecimento os índices ecológicos apresentam maiores valores e as espécies de hábito marinho foram mais constantes no registro sedimentar

Aspectos da Hidrodinâmica do Sistema Estuarino Piraquê-Açu e Piraquê-Mirim, sudeste do Brasil

Essa pesquisa visa caracterizar e interpretar a hidrodinâmica nos dois braços e proximidade da desembocadura do Sistema Estuarino Piraquê-Açu e Piraquê-Mirim, localizado no município de Aracruz, Estado do Espírito Santo. Apesar da sua importância ecológica regional, este sistema estuarino possui histórico de impactos causados por atividades humanas, como pesca, lançamento de esgoto e efluentes de atividades agrícolas e industriais. Dados hidrodinâmicos obtidos com ADCPs e dados físicos da coluna d’água obtidos com CTDs foram coletados simultaneamente ao longo dos ciclos de maré sizígia e quadratura, durante as campanhas chuvosa e seca do ano de 2010, no braço norte e sul, bem como na proximidade da desembocadura. A intensidade das correntes no braço sul foi superior em todas as campanhas amostrais, quando comparadas ao braço norte. Entretanto, a assimetria de maré foi verificada nos dois braços. No braço norte, a mistura vertical foi condicionada pela velocidade das correntes, com tendência de estratificação nos 2 m superficiais durante as quadraturas e mistura da coluna d’água nas sizígias. O braço sul não apresentou estratificação evidente em nenhuma campanha amostral. Próximo à desembocadura ocorreram as maiores salinidades durante o período seco, quando comparadas ao período chuvoso. A coluna d’água apresentou pouca mistura nas campanhas da quadratura e predomínio de mistura durante as sizígias, com correntes de até 1,75 m/s na maré vazante. Os padrões de fluxo residual predominante nas proximidades da desembocadura estão de acordo com a circulação gravitacional clássica com indicação de transporte sedimentar em direção ao oceano nas camadas superficiais e em direção ao interior do estuário nas camadas mais profunda. Também foi observada uma grande influência da batimetria no fluxo residual encontrado na proximidade da desembocadura com a formação de vórtices entre o canal e a margem