Caracterização Sedimentar da Reserva Biológica Marinha do Arvoredo (SC) e Áreas Adjacentes

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Filosofia e Ciências Humanas. OceanografiaAtravés das interpretações de parâmetros granulométricos, associados com as características de matéria orgânica e de material biodetrítico, é possível se avaliar áreas sob influência de aportes sedimentares que, juntamente com a circulação hidrodinâmica, possibilitam a identificação de setores específicos de deposição no ambiente costeiro. Neste estudo foi realizada a caracterização sedimentar da camada de fundo da Reserva Marinha Biológica do Arvoredo (REBIO Arvoredo) e áreas adjacentes como a Baía de Tijucas e a Zona de Amortecimento da Reserva. Esta pesquisa tem por objetivo colaborar com a melhor compreensão da camada de fundo da REBIO Arvoredo e áreas no entorno, através de abordagens associadas às técnicas de análise espacial visando classificar a Reserva de acordo com suas características sedimentológicas em setores distintos. Foi feito coletas de 36 amostras que juntamente com 48 de trabalhos pretéritos formaram uma densa malha amostral. A análise englobou eliminação de MOT, carbonato biodetrítico e granulometria. Foi confeccionado diversos mapas de superfície interpolados com o uso do interpolador IDW em ambiente SIG, utilizando o software ArcMap®. Os resultados corroboraram com os encontrados por outros autores, em trabalhos na mesma área de estudo. Com análises multivariadas foi possível compartimentalizar a área de estudo em três setores de acordo com suas características sedimentológicas

Control factors in the evolution of Holocene coastal barriers in Southern Brazil

The evolution and behavior of coastal barriers are controlled by several allogenic and autogenic factors. Some of these may be more deterministic than others. In this study, the GEOMBEST morphostratigraphic model is used to evaluate the degree of influence of both the substrate slope and the long-term sedimentary budget on the evolution of an extensive lagoon-barrier system during the mid-late Holocene in the middle littoral of Rio Grande do Sul state (Southern Brazil). Along this coastal stretch there is a coexistence of barriers with regressive, transgressive and stationery morphological behavior over >200 km. The modern configuration of the Holocene system (shoreline position and the lagoon-barrier width) was reproduced through the variability of two factors: the substrate slope (which defines the horizontal and vertical distance that the barrier will translate and rotate) and the sedimentary budget (which controls the evolution of the barrier when sea level oscillates slowly). The substrate slope of the middle littoral, between 0.021° and 0.149°, determined the cross-shore position of the shoreline, and the exogenous input or removal of sediment (estimated between −8 to +4.5 m3/m/a) allowed establishing the type of barrier behavior in the last millennia. Thus, the substrate slope exerts both direct and indirect control on coastal evolution. According to sensitivity analysis, a small decrease in the slope of the substrate, on the order of 0.001°, can increase the resulting barrier translation by >150 m, considering a 1-m rise in sea level over a 100year interval

Geomorphology and depositional architecture of a strandplain at the ne margin of quadros lagoon, RS, Brazil

Cordões litorâneos regressivos do tipo dunas frontais (foredune ridges) e do tipo praia (beach ridges) são elementos morfológicos muito comuns em margens de lagoas e lagunas costeiras, embora ainda pouco estudados. Neste trabalho, são apresentados resultados do estudo de uma planície de cordões litorâneos regressivos arenosos que se formou na margem NE da Lagoa dos Quadros, no litoral norte do Rio Grande do Sul. A partir da análise de fotografias aéreas, levantamentos altimétricos, perfis de georadar (GPR), testemunhos de sondagem e amostras superficiais, foram investigadas a morfologia da planície de cordões e o arcabouço estratigráfico de seus respectivos depósitos sedimentares. A planície é composta por 20 cordões contínuos e semi-contínuos, de baixa amplitude e espaçados de 5 a 50 m. Sobre uma fácies basal de fundo lagunar que se formou aproximadamente entre 7 e 6 ka, desenvolveu-se uma sequência regressiva de modo agradacional e progradacional composta por depósitos de antepraia, de pós-praia/face de praia, dunas frontais e depósitos de leque de sobrelavagem. Dunas transgressivas adentrando na lagoa a partir da barreira holocênica IV (barreira de Curumim) podem ter sido uma importante fonte de areia para o desenvolvimento da planície de cordões.Geomorphology and depositional architecture of a strandplain at the ne margin of Quadros Lagoon, RS, Brazil. Foredune ridges and beach ridges are morphological elements largely present in coastal lakes and coastal lagoons. However, it still requires further studies. This paper presents results of a prograding strandplain (sand ridge plain) developed at the NE margin of Quadros Lagoon, in the northern littoral of Rio Grande do Sul. Aerial photographs analysis, topographic surveying, GPR records, soundings and surface samples allowed to study the morphology of the strandplain and the stratigraphic framework of their respective sedimentary deposits. The strandplain comprises 20 continuous and semicontinuous ridges, of low amplitude and spaced 5 to 50 m. A regressive sequence comprising deposits of shoreface, backshore/beachface, foredunes and washover fans was developed aggradacionaly and proggradacionaly over a basal facies of a lagoon bottom, between the last 7 to 6 ky. Transgressive dunefields from the Holocene barrier IV (Curumim barrier) to Quadros Lagoon was probably an important source of sand for the strandplain development

Stratigraphic stacking patterns and their reflections on the holocene coastal barrier morphology of the middle Coast of Rio Grande Do Sul, Brazil

Neste trabalho, investigou-se com detalhe a barreira holocênica do litoral médio do Rio Grande do Sul (RS), entre as localidades do Estreito e de Bacupari. Este trecho do litoral corresponde a mais expressiva projeção costeira de larga-escala da costa do RS. Dados geofísicos (Georadar) e geomorfológicos superficiais permitiram importantes descobertas. Na porção sul da projeção costeira, entre o Estreito e o setor norte da Lagoa do Peixe, a barreira holocênica exibe um comportamento evolutivo dominantemente retrogradacional (provavelmente desde 6 ka até o presente), o qual foi determinado por um longo período de balanço negativo de sedimentos. Já na porção norte da projeção, entre o Balneário Mostardense e Bacupari, a barreira mostra uma inversão de comportamento retrogradacional para progradacional. Tal mudança evolutiva, expressa numa progradação que varia de 230 a 1800 m, é possivelmente oriunda de uma alteração no balanço de sedimentos (balanço negativo para positivo) que pode ter ocorrido somente há alguns séculos, ou mesmo poucos milênios. A mudança para um padrão de empilhamento progradacional mostrou-se crescente em dimensão (extensão do registro progradacional) do meio para o norte da projeção costeira. É possível sugerir que essas tendências evolutivas em escala geológica (10²-10³ anos) vão continuar no decorrer das próximas décadas. Informações acerca do comportamento evolutivo da linha de costa nos últimos séculos e milênios podem servir como subsídios do meio físico na gestão costeira do litoral médio do RS.In this work, the Holocene barrier of the middle coast of Rio Grande do Sul (RS), located between Estreito and Bacupari, was investigated in detail. This stretch of the coast corresponds to the most expressive large-scale coastal projection of the RS coast. Important discoveries were made through subsurface geophysical (GPR) and surfi cial geomorphology data. In the southern portion of the projection, between Estreito and the northern sector of Lagoa do Peixe, the Holocene barrier exhibits a predominantly retrogradational evolutionary behavior (probably from 6 ka and the present), which was determined by a negative sediment budget in the long term. On the other hand, in the northern portion of the projection, between Balneário Mostardense and Bacupari, the barrier shows a reversal from retrogradational to progradational behavior. Such evolutionary change, expressed in a progradation ranging from 230 to 1800 m, is possibly attributed to a change in the sediment budget (negative to positive budget) that may have occurred only a few centuries ago, or even a few millennia. The reversal towards a progradational stacking pattern showed an increase in size (length of the progradational record) from the middle to the north of the coastal projection. It is possible to suggest that these evolutionary trends on a geological scale (10²-10³ years) will continue over the next decades. Information about the coastline evolutionary trends in the last centuries and millennia can be useful as subsidies for the coastal management of the middle coast of RS

Optically stimulated luminescence (OSL) dating of a sand ridge plain in the northern littoral of rio grande do sul, Brazil

Neste trabalho, é utilizada a aplicação da LuminescênciaOpticamente Estimulada (LOE) para datar sedimentos em uma planície de cordões litorâneos arenosos de margem lagunar, na porção norte do litoral do Rio Grande do Sul (RS). Essa planície de cordões constitui parte da margem nordeste da Lagoa dos Quadros, segunda maior lagoa do sistema lagunar norte do RS. Um total de cinco amostras foram coletadas em diferentes cordões da planície, na porção de máxima progradação (região central da planície). Neste estudo, as idades de luminescência foram obtidas por doses equivalentes estimadas por protocolo SAR (Single-Aliquot Regenerative dose) aplicado a alíquotas de grãos de quartzo. Concentrações de K, U e Thpara cálculo de taxas de dose foram medidas por espectrometria gama de alta resolução. As amostras estudadas apresentaram doses equivalentes entre 1,8 e 3,6 Gy e taxas de dose entre 0,442 e 0,806 Gy/ka. As idades obtidas variaram entre 2,6 ± 0,2a 6,3 ± 0,4 ka. Foram definidos cinco intervalos com diferentes taxas de progradação na planície de cordões. Esses intervalos podem ser enquadrados em dois estágios: o primeiro marcado por um aumento na taxa de progradação média, e o segundo, com o decréscimo nas taxas. O primeiro estágio é caracterizado por uma grande disponibilidade de sedimentos que foram transportados para o interior da Lagoa dos Quadros, durante as fases de desenvolvimento dos depósitos eólicos da barreira holocênica, que se desenvolveu ao mesmo tempo, entre a lagoa e o Oceano Atlântico. O segundo estágio, com taxas que se situam num patamar de cerca de metade do primeiro estágio, provavelmente se desenvolveu em uma época mais úmida e, consequentemente, em um período com menor transporte de areias eólicas para o interior da lagoa; e também em um tempo em que os processos costeiros ativos da barreira oceânica holocênica já se encontravam muito distantes da Lagoa dos QuadrosThe application of Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating to constrain the age of lagoonal sand ridges in the northern littoral of Rio Grande do Sul (RS), is tested in this work. These sand ridges make up part of the northeast margin of the Quadros Lagoon, the second largest lagoon of the north littoral of RS. Five samples from five ridges of the maximum progradational zone (central portion) were dated. In this work, luminescence ages were obtained through equivalent doses measured in quartz aliquots using the Single-Aliquot Regenerative dose (SAR) protocol. The concentrations of K, U and Th for dose rates calculation were measured with high-resolution gamma ray spectrometry. The studied samples show equivalent doses between 1.8 and 3.6 Gy and dose rates between 0.442 and 0.806 Gy/ka. The ages range from 2475 to 6745 years. It was possible to estimate the average rate of progradation of the studied plain. Five intervals were established with different progradation rates. These intervals were grouped in two stages with higher (growing) and a lower average rates of progradation. The first stage was characterized by a higher rate of sediment supply. This is probably due to a connection with the evolution of the initial aeolian deposits of the Holocene oceanic barrier, that started to develop approximately 1100 years before the studied sand ridge plain, between the lagoon and the Atlantic Ocean. The second stage, with lower rates, are probably related to a more humid period that has conditioned a lower aeolian transport into the lagoon, and also due to an increase of the distance between the active coastal processes of the oceanic barrier and the Lagoa dos Quadros

Stratigraphic stacking patterns and their reflections on the holocene coastal barrier morphology of the middle coast of Rio Grande do Sul, Brazil

Neste trabalho, investigou-se com detalhe a barreira holocênica do litoral médio do Rio Grande do Sul (RS), entre as localidades do Estreito e de Bacupari. Este trecho do litoral corresponde a mais expressiva projeção costeira de larga-escala da costa do RS. Dados geofísicos (Georadar) e geomorfológicos superfi ciais permitiram importantes descobertas. Na porção sul da projeção costeira, entre o Estreito e o setor norte da Lagoa do Peixe, a barreira holocênica exibe um comportamento evolutivo dominantemente retrogradacional (provavelmente desde 6 ka até o presente), o qual foi determinado por um longo período de balanço negativo de sedimentos. Já na porção norte da projeção, entre o Balneário Mostardense e Bacupari, a barreira mostra uma inversão de comportamento retrogradacional para progradacional. Tal mudança evolutiva, expressa numa progradação que varia de 230 a 1800 m, é possivelmente oriunda de uma alteração no balanço de sedimentos (balanço negativo para positivo) que pode ter ocorrido somente há alguns séculos, ou mesmo poucos milênios. A mudança para um padrão de empilhamento progradacional mostrou-se crescente em dimensão (extensão do registro progradacional) do meio para o norte da projeção costeira. É possível sugerir que essas tendências evolutivas em escala geológica (10²-10³ anos) vão continuar no decorrer das próximas décadas. Informações acerca do comportamento evolutivo da linha de costa nos últimos séculos e milênios podem servir como subsídios do meio físico na gestão costeira do litoral médio do RS.In this work, the Holocene barrier of the middle coast of Rio Grande do Sul (RS), located between Estreito and Bacupari, was investigated in detail. This stretch of the coast corresponds to the most expressive large-scale coastal projection of the RS coast. Important discoveries were made through subsurface geophysical (GPR) and surfi cial geomorphology data. In the southern portion of the projection, between Estreito and the northern sector of Lagoa do Peixe, the Holocene barrier exhibits a predominantly retrogradational evolutionary behavior (probably from 6 ka and the present), which was determined by a negative sediment budget in the long term. On the other hand, in the northern portion of the projection, between Balneário Mostardense and Bacupari, the barrier shows a reversal from retrogradational to progradational behavior. Such evolutionary change, expressed in a progradation ranging from 230 to 1800 m, is possibly attributed to a change in the sediment budget (negative to positive budget) that may have occurred only a few centuries ago, or even a few millennia. The reversal towards a progradational stacking pattern showed an increase in size (length of the progradational record) from the middle to the north of the coastal projection. It is possible to suggest that these evolutionary trends on a geological scale (10²-10³ years) will continue over the next decades. Information about the coastline evolutionary trends in the last centuries and millennia can be useful as subsidies for the coastal management of the middle coast of RS

Process control in the geneses and evolution of a lagoon-barrier system inside of the patos lagoon, south of Brazil

The origin and geological evolution of a complex of a beach ridgeplain in the Feitoria lagoon-barrier, located on the western margin of the southern cell Patos lagoon, Brazil was influenced by the interactions between the alocyclic (climate change and relative sea level) and autocyclic (sediment supply, waves, longshore drift and storm surges) forcing. The study of this regressive beach ridgeplain included the analysis of orthophotos; topographic detail (PRO-XRS Trimble®-post-processed); and shallow geophysical data with Ground Penetrating Radar (GPR), 150, 200 and 400 MHz antennae, combined with facies analysis and radiocarbon dating (AMS) and Optically Stimulated Luminescence (OSL) from shallow borehole samples. The analysis of orthophotos allowed for the definition of at least nine morphologically distinct series of progradation, marked by truncations of progressive orientation changes. The integration of topographically corrected GPR data, sedimentary records, and geochronological data determined the beginning of the progradation occurred at 7.2 kaBP. At the beginning of progradation, the low tide terrace was at the height of 1.9m (EGM96) Above the Sea Current Level (ASCL). The swash zone was in the 2.5m, and the crest reached 4.3m ASCL. Currently, the low tide terrace quota is -0.4m, the swash zone to 0.3m and the crest reaches 2.1m ASCL. Among other factors, the fall of the lagoon base levels was associated with sea level fall during the Holocene regression. However, crest construction control is dependent on the lagoon base level oscillation, which in turn is controlled by the precipitation regime and storms surges. Moreover, these results suggest that the orientation of the ridges was controlled by changes in the internal lagoon hydrodynamics, due to the progressive narrowing of the lagoon connection with the open ocean

Geomorphology and stacking patterns of the holocene barrier in the northern Rio Grande do Sul coast

Barreiras costeiras podem exibir uma variedade de características estratigráficas e morfologias, refletindo os fatores condicionantes da sua formação e desenvolvimento atuantes em diferentes escalas temporais (secular e milenar) e espaciais, determinando padrões de empilhamento estratigráfico distintos. Neste trabalho, investiga-se a barreira holocênica no litoral norte do Rio Grande do Sul, entre o balneário de Dunas Altas e a praia de Xangri-Lá, com o objetivo de analisar em detalhe a extensão e as características dos setores que apresentam padrões de empilhamentos estratigráficos progradacionais e retrogradacionais. Assim, perfis de Georadar (GPR) foram adquiridos perpendicularmente à linha de costa, ao longo de 65 km. Uma sondagem SPT (Standard Penetration Test) foi realizada até 20,45 m de profundidade e a análise morfológica da barreira holocênica foi conduzida através de modelo digital de superfície (TanDEM-X). Definiram-se intercalações longitudinais no padrão de empilhamento estratigráfico da barreira. Dunas Altas apresenta um padrão de empilhamento estratigráfico progradacional. Em Quintão, 6,5 km ao norte, a barreira muda seu padrão de empilhamento estratigráfico para retrogradacional. Esse padrão se mantém até Tramandaí Sul, onde se altera para progradacional em um intervalo de 1 km, mantendo-se assim até Xangri-Lá. A delimitação dos padrões de empilhamento estratigráfico distintos possibilitou o entendimento do comportamento da barreira em uma escala de longo período, representando também uma importante contribuição à gestão costeira, principalmente no que diz respeito à delimitação de setores com comportamento erosivo.Coastal barriers can exhibit an array of stratigraphies and morphologies reflecting the drivers acting during their evolution in different temporal (secular and millennial) and spatial scales, leading to distinct stacking patterns. In this work, the Holocene coastal barrier in the northern coast of Rio Grande do Sul is investigated between Dunas Altas and Xangri-Lá aiming a detailed analysis of the extension and characteristics of progradational and retrogradational sectors. In order to do so, GPR sections were collected along 65 km of the barrier. A drillhole (20,45 m depth) was acquired and a morphological analysis was conducted through digital surface model (TanDEM-X). An alternation in the barrier stacking patterns was defined. Dunas Altas shows a progradational pattern. At Quintão, 6,5 km northwards, the barrier changes to a retrogradational pattern, which is maintained until South Tramandaí, where it changes quickly to a progradational pattern in a 1 km stretch of coast, keeping this stacking pattern until Xangri-Lá. The delimitation of distinct stacking patterns contributes to the understanding of the long-term barrier behavior and supports coastal management mainly regarding the delimitation of erosive sectors

Geomorphology and stacking patterns of the Holocene barrier in the northern Rio Grande do Sul coast

Título en inglés: Geomorphology and stacking patterns of the Holocene barrier in the northern Rio Grande do Sul coastPalabras clave en portugués e inglésResumen en portugués e inglésBarreiras costeiras podem exibir uma variedade de características estratigráficas e morfologias, refletindo os fatores condicionantes da sua formação e desenvolvimento atuantes em diferentes escalas temporais (secular e milenar) e espaciais, determinando padrões de empilhamento estratigráfico distintos. Neste trabalho, investiga-se a barreira holocênica no litoral norte do Rio Grande do Sul, entre o balneário de Dunas Altas e a praia de Xangri-Lá, com o objetivo de analisar em detalhe a extensão e as características dos setores que apresentam padrões de empilhamentos estratigráficos progradacionais e retrogradacionais. Assim, perfis de Georadar (GPR) foram adquiridos perpendicularmente à linha de costa, ao longo de 65 km. Uma sondagem SPT (Standard Penetration Test) foi realizada até 20,45 m de profundidade e a análise morfológica da barreira holocênica foi conduzida através de modelo digital de superfície (TanDEM-X). Definiram-se intercalações longitudinais no padrão de empilhamento estratigráfico da barreira. Dunas Altas apresenta um padrão de empilhamento estratigráfico progradacional. Em Quintão, 6,5 km ao norte, a barreira muda seu padrão de empilhamento estratigráfico para retrogradacional. Esse padrão se mantém até Tramandaí Sul, onde se altera para progradacional em um intervalo de 1 km, mantendo-se assim até Xangri-Lá. A delimitação dos padrões de empilhamento estratigráfico distintos possibilitou o entendimento do comportamento da barreira em uma escala de longo período, representando também uma importante contribuição à gestão costeira, principalmente no que diz respeito à delimitação de setores com comportamento erosivoCoastal barriers can exhibit an array of stratigraphies and morphologies reflecting the drivers acting during their evolution in different temporal (secular and millennial) and spatial scales, leading to distinct stacking patterns. In this work, the Holocene coastal barrier in the northern coast of Rio Grande do Sul is investigated between Dunas Altas and Xangri-Lá aiming a detailed analysis of the extension and characteristics of progradational and retrogradational sectors. In order to do so, GPR sections were collected along 65 km of the barrier. A drillhole (20,45 m depth) was acquired and a morphological analysis was conducted through digital surface model (TanDEM-X). An alternation in the barrier stacking patterns was defined. Dunas Altas shows a progradational pattern. At Quintão, 6,5 km northwards, the barrier changes to a retrogradational pattern, which is maintained until South Tramandaí, where it changes quickly to a progradational pattern in a 1 km stretch of coast, keeping this stacking pattern until Xangri-Lá. The delimitation of distinct stacking patterns contributes to the understanding of the long-term barrier behavior and supports coastal management mainly regarding the delimitation of erosive sectorsEsta pesquisa foi viabilizada por meio de bolsa de mestrado concedida à Débora Sayuri Zanchi Watanabe pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico -CNPq (133093/2017-4

Subsídios para o planejamento estratégico costeiro do município de Jaguaruna, Santa Catarina

The unplanned occupation of the Coastal Zone has promoted the replacement of the original natural environment by the anthropic environment. This transformation generates conditions that unbalance the Environmental Diversity (abiotic and biotic natures) and prejudice the anthropic environment. This problem tends to continue and worsen in small municipalities; as is the case of municipality of Jaguaruna, Santa Catarina, Brazil. The present paper presents the method of structuring the irst steps of a coastal strategic plan developed in Camacho Balneary/Jaguaruna through actions and scenarios of management based on conlict conditions mapping, the application of the Legal - Environmental Criticality Index (ICLA, in Portuguese), the paradigm of Geodiversity and the local sedimentary dynamics. In a Geographic Information System environment, the regionalization of the Environmental Diversity landscape was carried out by "map algebra" of abiotic and biotic information. After identifying and ranking the main conlict conditions by applying the ICLA, each conlict condition with an area over 1,000 m2 was evaluated. There were 71 conlict conditions, which cover 79.91% of the areas occupied with urban or agricultural activities. When comparing the results with the current management instruments, the main restrictions observed were: disrespect for legal and environmental constraints of occupation; poor sanitation; territory and urban zoning incoherent with the socio-spatial dynamics of Jaguaruna; lack of inancial investment; and insuicient technical staf