Processos de transporte, hidrodinâmica e retenção de material particulado suspenso em estuários de ria com pequenas bacias hidrográficas

Abstract

O transporte e a distribuição do Material Particulado em Suspensão (MPS) na zona costeira são influenciados por processos hidrodinâmicos, meteorológicos e oceanográficos (marés, descarga fluvial, ventos etc.), em escalas temporais de segundos a anos. Os rios e estuários são bastante estudados, pois são as principais fontes de sedimento para a zona costeira, funcionando como um filtro natural entre o continente e o oceano. Além da problemática relacionada à erosão ou assoreamento que ocorre na zona costeira e em estuários, em canais portuários, é importante entender a dinâmica do sedimento em suspensão para fins de análise de distribuição de poluentes e possíveis sumidouros e fontes de substâncias contaminadas. A presente tese tem como objetivo investigar a dinâmica e distribuição do MPS entre o sistema estuarino de Itapessoca e Itamaracá (SEII) e a plataforma interna adjacente, focando nos processos de importação de material da plataforma, através de dados observacionais e modelagem numérica, para identificar as fontes alóctones de material para dentro do estuário. A primeira parte da tese mostra que existe um padrão residual de circulação entra as ilhas de Itamaracá e Itapessoca e a morfologia de fundo da seção transversal da Barra de Catuama define uma importação duas vezes maior de água e MPS para dentro do sistema. Um filtro passa-baixa do tipo Butterworth evidenciou a circulação gravitacional como sendo a principal forçante da circulação submareal. Além disso, o modelo hidrodinâmico 3D do sistema SEII mostrou que o padrão de correntes do sistema tende a importar MPS de maneira residual da plataforma. Esse resultado é corroborado pela propagação da maré no sistema, que mostrou a presença de dois pontos nodais ou nulos (sem variação de maré), onde as correntes diminuem sua magnitude. Por fim, a partir dos resultados do modelo 3D, foram realizados experimentos com trajetória de partículas off-line. Os resultados mostraram que a fonte do MPS é alóctone com origem na deriva litorânea da plataforma ou estuários vizinhos. Da mesma maneira, os resultados utilizados no terceiro artigo da coletânea desta pesquisa mostra a trajetória de partículas, utilizando um modelo numérico lagrangeano. Após simulações em 4 combinações de cenários distintos: i) maré; ii) maré + descarga fluvial; iii) maré+descarga fluvial+vento e iv) maré+vento, foi possível identificar o preenchimento do estuário ocorre da plataforma para dentro. Uma combinação de vento, descarga fluvial e maré, juntamente a vento e maré, mostraram que as partículas provenientes da plataforma e do estuário do rio Capibaribe (adjacente) influenciam na presença de MPS dentro dos canais da ilha de Itapessoca.