Tese de mestrado em Geologia do Ambiente (Riscoa Geológicos e Ordenamento do Território), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011Na presente dissertação procedeu‐se ao estudo, a micro escala temporal, do ambiente lagunar da Lagoa de Santo André, que se situa no arco litoral Tróia‐Sines na costa oeste Portuguesa. Os ambientes costeiros, nomeadamente aqueles que têm barras de maré associadas, encontram‐se sujeitos a uma constante variação das condições hidrodinâmicas e sedimentares e, consequentemente, a uma rápida evolução morfológica. Anualmente é aberta, de modo artificial, uma barra de maré na barreira que isola a Lagoa de Santo André do oceano, com o intuito de renovar a água lagunar e melhorar a sua qualidade ambiental e todo o ecossistema que lhe está associado. Desta forma, o principal objectivo deste trabalho foi a caracterização do comportamento morfodinâmico desta barra de maré desde o momento da abertura artificial, a 9 de Março de 2009, até ao seu encerramento natural, a 6 de Abril de 2009, e posterior recuperação da barreira arenosa até à reabertura a Março de 2010, completando um ciclo completo de vida. Para a monitorização deste sistema costeiro foram, então, realizadas um total de 18 campanhas de campo, durante aproximadamente um ano, desde 25 de Fevereiro de 2009 a 23 de Março de 2010. Com a finalidade de acompanhar todas as modificações morfológicas ocorridas no sistema barreira / barra de maré, realizaram‐se levantamentos topo‐hidrográficos antes e durante a abertura artificial da barra, durante a sua evolução e após o encerramento natural, com recurso a estação total e DGPS e levantamentos batimétricos no canal da barra e nos fundos oceânicos e lagunares adjacentes, antes, durante e após a abertura artificial, com sonda acústica e DGPS. Durante a abertura artificial da barra de maré foram monitorizadas as características físico‐químicas no canal da barra e no mar, a velocidade superficial de fluxo, a taxa de erosão das margens do canal e as variações da cota do plano de água lagunar. A análise da evolução da barra demonstra que o intenso fluxo da descarga inicial de águas salobras promove o alargamento e aprofundamento do canal e o transporte de quantidade apreciável de sedimentos que se vão depositar na embocadura do canal, formando um delta de vazante que, posteriormente, se encosta a terra e adquire a dinâmica e configuração de uma barra de espalho. Esta, por sua vez, desenvolve‐se e o seu contínuo crescimento promove, novamente, o isolamento da laguna com o oceano. Estas alterações ocorrem sem divagação apreciável do canal, o que demonstra a predominância dos processos transversais no transporte sedimentar. Foram, igualmente, analisadas as características físico‐químicos do corpo de água lagunar de modo a avaliar a sua interacção com o mar, a capacidade de renovação do espaço lagunar em função das marés e de compreender as suas variações sazonais. Em situação de barra fechada, onde a cota do plano de água lagunar é elevada, o corpo de água lagunar tem tendência a estratificar, evidenciando evolução fortemente condicionada pelos agentes meteorológicos da região. Por outro lado, em condições de barra aberta, a coluna de água, fortemente condicionada pela maré oceânica, tende a homogeneizar com velocidades de renovação discrepantes nos diversos corpos existentes no seu interior, que apresentam maior ou menor confinamento. Estudou‐se o comportamento morfodinâmico desta barra de maré efémera, as suas relações com os agentes forçadores que condicionam a eficiência e longevidade da barra e as implicações da sua abertura artificial, podendo, os resultados aqui apresentados, ser extrapolados e utilizados noutros sistemas lagunares. O conhecimento da estabilidade das barras de maré é extremamente necessário e implica um estudo de monitorização constante, de modo a compreender o seu funcionamento.In this dissertation it is presented a study, at micro time scale, of the environment of the Santo André lagoon, which is located in the Tróia‐Sines littoral arc on the west coast of Portugal. Coastal environments, particularly those with associated tidal inlets, are subject to constant sedimentary and hydrodynamics changing conditions and rapid morphological evolution. The barrier that separates the Santo André lagoon from the ocean is breached artificially through a tidal inlet in order to promote water exchange and improve the lagoonal environment and ecosystems quality. Thus, the main objective of this work was to characterize the morphodynamic behavior of the tidal inlet from the moment of the artificial opening on March 9, 2009 until its natural closure on April 6, 2009, and subsequent recovery of the sandy barrier until the reopening on March 2010, completing one live cycle. Aiming a detailed study of this coastal environment, a monitoring plan was carried out with 18 field campaigns, during almost a year, from February 25, 2009 to March 23, 2010. In order to analyze the morphodynamic evolution of the barrier/tidal inlet, topobathymetric surveys, before and during the artificial breaching, during its evolution and after the natural closure, were performed using a total station and a DGPS. Bathymetric surveys were also carried out in the lagoon/inlet area and adjacent nearshore, before, during and immediately after the inlet breaching, with an echo‐sounder and a DGPS. During the artificial breaching, the physical and chemical water parameters in the inlet channel and in the sea, the current velocities, the erosion rate of the channel and the variations of lagoonal water level were monitored. The inlet evolution demonstrated that the initial flux of the brackish water promotes the extension and deepening of the channel and a significant sediment transport, that will form an ebb delta facing the channel, which presented shoreward migration and partly changed into a linear swash‐bar. The swash‐bar further extended and accreted significantly, approaching the coast and isolating the lagoon from the ocean. These changes occur without appreciable longshore migration, essentially through wave‐driven cross‐shore sediment transfer. The physical and chemical lagoonal water parameters were also analyzed to evaluate their interaction with the sea, the renewal capacity as a function of the tidal and their seasonal variations. In the closed‐inlet situation, the lagoon water level is high, the lagoon water body tends to stratify, showing an evolution affected by meteorological conditions. In the open‐inlet condition, the water is affected by ocean tides and tends to homogenize with different renewal speeds in its different bodies, which are more or less confined. We studied this ephemeral tidal inlet morphodynamics behavior, their relationships with agents that affect the tidal inlet efficiency and longevity, and the implications of the artificially breaching. The results can be extrapolated and used in other lagoonal systems. Knowledge of the tidal inlet stability is necessary and requires a constant monitoring plan in order to understand its functioning
