Monitorização costeira, partilha de dados e sistemas de previsão oceânicos e costeiros (Parte 1)i

A mensuração de grandezas que caracterizam o estado do mar e a geomorfologia costeira são imprescindíveis para: i) o conhecimento dos processos costeiros e o desenvolvimento da ciência e engenharia costeiras, tendo em vista a preservação e a exploração sustentável dos recursos naturais e a gestão racional territorial; ii) a previsão da evolução da interface terra-mar, em particular em locais onde se verificam problemas de erosão e galgamento costeiros, e onde se prevê o seu agravamento devido ao impacte das alterações climáticas (subida do nível do mar e aumento da frequência de eventos extremos); iii) o desenho e a avaliação do efeito de medidas de mitigação dos fenómenos de erosão e galgamento costeiros integradas nos Programas da Orla Costeira (POC); iv) a segurança marítima relativamente a condições de navegação e acostagem de embarcações; v) a qualidade das massas de águas superficiais costeiras, tendo em vista a segurança no seu uso balnear; e vi) a sustentabilidade dos ecossistemas marinhos.

A monitorização do estado do mar e da geomorfologia costeira é efetuada com recurso a equipamento intrusivo, instalado in situ, e remoto, quando o equipamento não contacta com a massa de água observada. No primeiro grupo, destacam-se as bóias ondógrafo em águas profundas e os sensores de pressão em águas pouco profundas, para medição de parâmetros de agitação marítima e nível do mar. Os correntómetros acústicos por efeito de Doppler (ADCP) utilizados em águas intermédias e pouco profundas, permitem obter medições de correntes e calcular tanto o espectro de alturas como o espectro direcional das ondas de superfície. Utilizam-se ainda correntómetros electromagnéticos para determinação das componentes U e V da velocidade euleriana (em posições específicas), flutuadores lagrangianos para avaliar a velocidade superficial e marégrafos para determinar a variação do nível do mar. Outros equipamentos intrusivos, como sondas multiparamétricas, são utilizados para medição in situ (ou recolha para posterior análise em laboratório) de parâmetros como temperatura, salinidade e turbidez (concentração de sedimentos). Para a medição da topografia é de salientar o uso de estações totais (entre outros), ou de sistemas GPS/GNSS, que sendo operados sobre o terreno são, na realidade, um sistema misto ao recorrerem a um posicionamento remoto (através de uma constelação de satélites).

No segundo grupo, dos sensores remotos, destacam-se: os satélites, através dos quais se obtêm imagens, com recurso a observações espaciais, das quais se pode extrair informação qualitativa (dependendo das condições meteorológicas) sobre sedimentos em suspensão, correntes de retorno, extensão da zona de rebentação, linha de água e batimetria, entre outros; a tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging), na obtenção de topografia e batimetria 3D com recurso a voos aéreos; as câmaras de vídeo instaladas em posições fixas, com amplo campo de visão sobre praias, para identificação de linhas de rebentação (inclusive sobre barras submersas) e da linha de espraio, com grande interesse em condições de tempestade marítima, para conhecimento do máximo alcance da lâmina de água em terra; as câmaras  instaladas em drones, que sobrevoam o local de interesse para captação de imagens das quais se obtêm levantamentos fotogramétricos topográficos; as fotografias aéreas, que têm permitido determinar a evolução histórica da linha de costa, produzir ortofotomapas e modelos digitais de terreno; os métodos geofísicos como as sondas acústicas de feixe simples ou multifeixe, para determinação batimétrica, e as sondas de reflexão sísmica, para obtenção da configuração do sub-solo (em terra e no mar); e os radares fixos de elevada frequência que permitem obter dados de correntes superficiais costeiras.

A monitorização de diversas grandezas costeiras é efetuada de forma sistemática por diversas entidades nacionais, tais como Laboratórios do Estado (Instituto Hidrográfico e Instituto Português do Mar e da Atmosfera), entidades de gestão das políticas do ambiente (Agência Portuguesa do Ambiente), e do território (Direção-Geral do Território) e autoridades portuárias; e por entidades internacionais, ou que gerem programas internacionais, tais como o programa Europeu Copernicus (Programa de Observação da Terra da União Europeia, que analisa o planeta e o seu ambiente). O benefício de dispor destes dados de forma sistemática é a garantia do conhecimento dos limites de variabilidade e da evolução a longo prazo dos parâmetros que caracterizam essas grandezas, informação fundamental para reduzir a incerteza de previsões. A partilha de dados, por parte das entidades cuja missão é a observação e o tratamento dos mesmos, com a comunidade em geral, mas em particular com a comunidade oceanográfica e costeira (cientistas, técnicos, gestores e utilizadores), tem a enorme vantagem de i) impulsionar a produção de novo conhecimento técnico e científico; ii) estimular o melhoramento e a inovação na área da divulgação desse conhecimento, quer às entidades gestoras locais quer à população em geral (utilizadores), através do desenvolvimento de novas ferramentas e plataformas digitais acessíveis e amigáveis; iii) permitir a tomada de medidas de gestão baseadas em conhecimento atualizado e, assim, iv) alcançar um público mais vasto, que ficará melhor informado e mais alerta para ter uma participação reivindicativa consciente e colaborativa, face à implementação de medidas de segurança marítima e de defesa costeira. Na Tabela 1 apresenta-se uma síntese de entidades (note-se que se trata de uma listagem não exaustiva, que pretende apenas servir de referência a alguns dos parâmetros de oceanografia física, obras costeiras e topo‑batimetria mais utilizados) que, no âmbito da sua missão, gerem sistemas de observação do estado do mar e da geomorfologia costeira, desde a implementação e gestão do equipamento ao processamento de dados, aos quais dão acesso livre ou em alguns casos pago.

Tabela 1. Entidades que gerem sistemas de observação do estado do mar e da geomorfologia costeira em zona costeira portuguesa, tipologia de dados observados e sua acessibilidade.

Entidade

Tipo de dados

Acesso

Instituto Hidrográfico

Agitação marítima – rede de bóias

Mediante solicitação – dados abertos para investigação e pagos par outros fins

Direção-Geral do Território - SNIG

Nível do mar – Cascais e Lagos

Dados abertos

Agência Portuguesa do Ambiente

Topo-batimetria em zonas costeiras de Portugal – programa de monitorização COSMO;

Parâmetros de dimensionamento de obras costeiras

Dados abertos

 

 

Mediante solicitação – dados abertos

Autoridades Portuárias

Nível do mar

Mediante solicitação – dados abertos

DGP

Estado de manutenção estrutural das obras

Mediante solicitação

União Europeia

Dados meteorológicos; Imagens satélite – Programa de observação da Terra Copernicus (Copernicus Atmosphere Monitoring Service -CAMS)

Mediante solicitação – dados abertos para investigação e pagos par outros fins;

Dados abertos

 

A monitorização não-sistemática, ou had-hoc, efetuada maioritariamente no âmbito de projetos de investigação científica ou para intervenções costeiras com curta a média duração (dias a poucos anos – dependendo do financiamento e âmbito), tem como objetivo caracterizar parâmetros que não são considerados num programa de monitorização sistemática operacional, ou que sendo já observados de forma sistemática não são abrangidos num determinado período específico ou não o são com a frequência de aquisição desejada. Este facto acontece diversas vezes porque a rede de observação sistemática portuguesa do mar e da geomorfologia costeira (incluindo elementos estruturais construídos que integram o ambiente costeiro, tais como esporões, molhes, defesas longitudinais aderentes), poderia e deveria incluir mais parâmetros, ter maior cobertura territorial e ter maior densidade de estações de medição.

Junho 2022

 

[i] Texto produzido pela CEZCM – 29/06/2022 – relatores: Filipa Oliveira, Óscar Ferreira, Márcia Lima, José Pinho