Shallow gas features and distribution in the Patos Lagoon: a coastal trap for gas-generator sediments

Sedimentos gasosos são muito comuns nos ambientes costeiros em todo o mundo e suas ocorrências são claramente reveladas como anomalias acústicas por diversas ferramentas sísmicas, em diferentes escalas e resoluções. Este artigo apresenta exemplos de anomalias acústicas relacionadas ao gás, em perfis sísmicos (SBP) de alta resolução da Lagoa dos Patos, Sul do Brasil. Os ecogramas mostram anomalias acústicas devidas ao gás, as quais podem apresentar uma morfologia distinta para gás aprisionado no sedimento, percolação ou gás livre na coluna de água. As depressões topográficas pretéritas preenchidas com sedimentos gasosos são relacionadas aos antigos sistemas de drenagem, desenvolvidos na região costeira devido às oscilações do nível do mar durante o Quaternário. Assim, essas ocorrências de gás raso parecem ser controladas pela configuração paleoambiental, arranjo de preenchimento da bacia de sedimentação e condições hidrodinâmicas. Desde o estabelecimento da configuração atual, após o período de nível do mar alto do Holoceno, o interior da lagoa de Patos comporta-se como uma armadilha costeira para sedimentos finos, ricos em matéria orgânica e propícios a formação de gás, margeado por sedimentos mais grossos e sem gás.Gas-charged sediments are very common in coastal environments worldwide, and their occurrence is usually clearly revealed as acoustic anomalies by a number of different seismic tools at differing scales and resolutions. This paper presents examples of gas-related acoustic anomalies in high resolution sub-bottom profiles (SBP) from the Patos Lagoon, Southern Brazil. The echograms show acoustic gas-related anomalies, which can present distinctive morphology for sediment-trapped gas, leaking or free gas in the water column. The paleo-topographic depressions filled with gas-charged sediments are related to former drainage systems developed in the coast in response to Quaternary sea level up and down events. Hence, such shallow gas occurrences seem to be controlled by the previous environmental configuration, the transgressive infilling arrangement of the basin, and the hydrodynamic conditions. Since the establishment of the present configuration, following sea level highstand of the Holocene, the Patos Lagoon interior seems to behave as a coastal trap for fine-grained, organic-rich gas-generator sediments, bordered by coarser gas-free sediments

Elementos Arquiteturais do Substrato da Lagoa dos Patos Revelados por Sísmica de Alta Resolução

A high-resolution seismic survey was performed on the Lagoa dos Patos, southern Brazil. The survey was conducted aboard the research vessel LARUS of the Fundação Universidade Federal do Rio Grande. The seismic profiles were obtained using a 3.5 kilohertz frequency, which provided a rather good penetration depth and resolution of the records. Results of the seismic records allowed the determination and mapping of seismic facies and seismic sequences, as well as related architectural elements, which were identified basically through the configuration patterns of the seismic reflectors. The analysis of the seismic records allowed the identification of the architectural elements that build up the sedimentary pile accumulated in the coastal prism of the State of Rio Grande do Sul, contributing to a better understanding of the geological evolution of the southern Brazilian coastal plain during the Quaternary period.Fil: Weschenfelder, Jair. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Corrêa, Iran C. S.. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Aliotta, Salvador. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Argentino de Oceanografía. Universidad Nacional del Sur. Instituto Argentino de Oceanografía; Argentin

Variabilidade Morfodinâmica das Praias Oceânicas entre Imbé e Arroio do Sal, RS, Brasil

The morphodynamic variability of the oceanic beaches between Imbé and Arroio do Sal towns, Rio Grande do Sul State, Brazil, was investigated by means of periodic beach profiling combined with the interpretation of granulometric and hydrodynamic regime data. A seasonal trend in the hydrodynamic regime, in the distribution of the sediments and in the morphometric and morphodynamic parameters analyzed, was identified. Seasonality is marked by the dominance of accretionary profiles during the summer and erosional profiles during the winter. These beaches were classified according to their morphodynamic state, as dissipative and intermediate

Reconhecimento e mapeamento de fácies sísmicas na Lagoa dos Patos

03

Variabilidade morfológica do pontal arenoso do estuário do rio Araranguá, Santa Catarina

Characterization of coastal depositional systems through the use and interpretation of remote sensing data enables studies both on the surface and on the subsurface of this environment. In a scenario of global environmental changes, coastal depositional environments are one of the most vulnerable ecosystems to rising sea levels. The objective of this work was to characterize the morphological dynamics of the sandspit of the Araranguá River, in Santa Catarina, between 1984 and 2021, using multispectral satellite images on the surface of orbital optical sensors Thematic Mapper (TM)/Landsat 5, Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+)/Landsat 7 and Operational Terra Imager (OLI)/Landsat 8. For this, an interval of 37 years of satellite images was used, whose data were obtained from the “Earth Explorer” database of the United States Geological Survey. Digital image processing was performed using ENVI software, version 5.3. The depositional features were identified, vectored and the thematic maps were generated using ArcGIS® software, version 10.3. The morphometric data generated were tabulated, analyzed, and compared in electronic spreadsheets. The spit presents a tendency of sedimentary accretion in relation to its area and length and is in the process of progradation towards the northeast. The spit prograded approximately 3550 m in the analyzed period, and its area increased by 670 m². The average rate of progradation calculated was 98.5 m per year. The morphodynamics of the Araranguá River sandspit are conditioned by coastal overwash events, flooding, and human interventions.A caracterização dos sistemas deposicionais costeiros através do uso e interpretação dos dados de sensoriamento remoto, viabiliza estudos tanto em superfície quanto na subsuperfície desse ambiente. Em um cenário de mudanças ambientais globais, os ambientes deposicionais costeiros configuram-se como um dos ecossistemas mais vulneráveis a elevação do nível do mar. O objetivo desse trabalho foi caracterizar a dinâmica morfológica do pontal arenoso do rio Araranguá, em Santa Catarina, entre os anos de 1984 e 2021, a partir de imagens de satélite multiespectrais em superfície dos sensores ópticos orbitais Thematic Mapper (TM)/Landsat 5, Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+)/Landsat 7 e Operational Terra Imager (OLI)/Landsat 8. Para isso, foi utilizado um intervalo de 37 anos de imagens de satélite, cujo dados foram obtidas no banco de dados “Earth Explorer”, do Serviço Geológico dos Estados Unidos. O processamento digital das imagens foi realizado no software ENVI, versão 5.3. As feições deposicionais foram identificadas, vetorizadas e os mapas temáticos foram gerados no software ArcGIS®, versão 10.3. Os dados morfométricos gerados foram tabulados, analisados e comparados em planilhas eletrônicas. O pontal apresenta tendência de acreção sedimentar em relação a sua área e comprimento, e está em processo de progradação em direção nordeste. O pontal progradou aproximadamente 3550 m no período analisado, e sua área acresceu 670 m². A taxa média de progradação calculada foi de 98,5 m por ano. A morfodinâmica do pontal arenoso do rio Araranguá está condicionada aos eventos de sobrelavagem costeira, inundação e as intervenções humanas

Morfodinâmica da desembocadura da Lagoa de Tramandaí (RS, Brasil)

The link of the lagoon bodies with the ocean occurs through of the inlets, which are also important ways to sediments exchange. The morphodynamics of this environment is controlled by a series of variables, such as tidal prism and channel geometry, amongst others. The interactions between these variables can cause a modification of the inlet geographical position. The knowledge of these parameters and interaction processes is extremely relevant for preservation and management of lagoon systems. This work analyzed the stability of the mouth of Tramandaí Lagoon, based on hydrodynamic, sedimentological and morphological data, integrated in a spatial and temporal analysis. The mouth of the lagoon is located between the beaches of Tramandaí and Imbé (north coast of Rio Grande do Sul) and is fixed by a rip-rap structure along its left margin. The methodology applied in this analysis consisted of bathymetry measurements, geoprocessing techniques and calculation of the empirical stability relations. It was possible to note that prior to fixing the left margin of the channel, the mouth migrated to the NE following of the predominant littoral drift. The analysis of the relations of physical stability allowed to conclude that the channel presented strong instability before the work of fixing the mouth. After the construction of the rip-rap, the minimum transversal section of the inlet has been fixed and there are no silting records.A comunicação de corpos lagunares com o oceano ocorre através de canais de maré (tidal inlets), os quais constituem-se em importantes feições na troca de sedimentos. Algumas vari- áveis (prisma de maré, geometria do canal, etc.) controlam sua morfodinâmica e podem modificar sua posição geográfica. O conhecimento dos fatores que comandam sua estabilidade é de extrema relevância para gerenciar a costa e conservar o ambiente lagunar. Neste trabalho foi analisada a estabilidade da desembocadura da Lagoa de Tramandaí, com base em dados hidrodinâmicos, sedimentológicos e morfológicos integrados em uma análise espaço-temporal. A desembocadura desta laguna está localizada entre as praias de Tramandaí e Imbé (litoral norte do Rio Grande do Sul) e encontra-se fixada com apenas uma estrutura tipo guia-corrente ao longo da margem esquerda. A metodologia utilizada consistiu de levantamento batimétrico, técnicas de geoprocessamento e cálculos das relações empíricas de estabilidade. Os dados obtidos permitiram observar que anteriormente à fixação da margem esquerda do canal, a migração da desembocadura acompanhava a direção preferencial da deriva litorânea, para NE. A análise das relações de estabilidade física permitiu concluir que o canal apresentava forte instabilidade antes da obra de fixação da desembocadura. Após a obra do guia-corrente, a seção transversal mínima foi fixada e não existem registros de assoreamento

Sedimentação de Longo e Curto Período na Lagoa dos Patos, Sul do Brasil

Lagoa dos Patos in southern Brazil is part of the largest lagoonal system in South America. The Holocene lagoonal sediments of the Lagoa dos Patos, mostly muds, have an average thickness of about 6 m as determined by 297 km of 7.0 kHz echograms. Holocene muddy sedimentation developed over a probable Upper Pleistocene coastal plain, whose surface has a subbottom reflector that could not be penetrated by the energy of a 7.0 kHz seismic wave. The characteristics of this reflecting surface suggest indurated Pleistocene muds and/or sediments that are coarser than the overlying muddy deposits of Holocene lagoon. Based on stratigraphic correlation and the local sea level curve, we estimate that Holocene sedimentation started about 8.0 ka ago. This yields an average deposition rate of 0.75 mm/yr. A broadly comparable average rate of 0.52 ± mm/yr was obtained for cored intervals between 14C samples from the upper part of these muddy Holocene lagoon deposits. These long-term sedimentation rates are much slower than rates based on two determinations of 210Pb for surface muds deposits in the last 150 years, which yielded values of 3.5 and 8.3 mm/yr. Quite possibly the high short-term rates may be the result of more rapid lagoonal sedimentation related to deforestation of the watershed of the lagoon and other impact types related with human activities during the 150 years of European colonization in the Rio Grande do Sul state. Also, the aim of this study is to identify present and possible future environmental problems related with high lagoonal sedimentation rates such as the water quality, port dredge and the presence of mud deposits on the oceanic beach.Lagoa dos Patos in southern Brazil is part of the largest lagoonal system in South America. The Holocene lagoonal sediments of the Lagoa dos Patos, mostly muds, have an average thickness of about 6 m as determined by 297 km of 7.0 kHz echograms. Holocene muddy sedimentation developed over a probable Upper Pleistocene coastal plain, whose surface has a subbottom reflector that could not be penetrated by the energy of a 7.0 kHz seismic wave. The characteristics of this reflecting surface suggest indurated Pleistocene muds and/or sediments that are coarser than the overlying muddy deposits of Holocene lagoon. Based on stratigraphic correlation and the local sea level curve, we estimate that Holocene sedimentation started about 8.0 ka ago. This yields an average deposition rate of 0.75 mm/yr. A broadly comparable average rate of 0.52 ± mm/yr was obtained for cored intervals between 14C samples from the upper part of these muddy Holocene lagoon deposits. These long-term sedimentation rates are much slower than rates based on two determinations of 210Pb for surface muds deposits in the last 150 years, which yielded values of 3.5 and 8.3 mm/yr. Quite possibly the high short-term rates may be the result of more rapid lagoonal sedimentation related to deforestation of the watershed of the lagoon and other impact types related with human activities during the 150 years of European colonization in the Rio Grande do Sul state. Also, the aim of this study is to identify present and possible future environmental problems related with high lagoonal sedimentation rates such as the water quality, port dredge and the presence of mud deposits on the oceanic beach

Inventário do ambiente natural do litoral médio do Rio Grande do Sul como auxílio para análise ambiental

O presente trabalho tem como área de estudo o Litoral Médio da Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRGS) e objetiva desenvolver um compêndio das pesquisas científicas realizadas, até os dias atuais, sobre essa região da costa meridional do Brasil. Comparado ao setor costeiro com maior volume de estudos científicos, que corresponde ao Litoral Norte, o Litoral Médio dispõe de eficientes pesquisas, porém menos numerosas. Durante a compilação de estudos proposta, são referenciadas as discussões iniciais referentes à geologia e geomorfologia da costa do RS ocorridas na década de 1960, as pesquisas seguintes sobre sua caracterização evolutiva e geomorfológica e, por fim, os apontamentos científicos mais recentes sobre o setor costeiro em questão. A explanação sobre o arcabouço teórico em questão possibilita tanto a visualização do contexto regional, quanto a compreensão em termos locais sobre o ambiente natural do Litoral Médio do RS.