Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 21, Issue 1, March 2021, Pages 11-24
DOI: 10.5894/rgci-n336
* Submission: 4 JAN 2020; Peer review: 21 FEB 2020; Revised: 20 OCT 2020; Accepted: 20 OCT 2020; Available on-line: 22 APR 2021
Referenciais verticais baseados no nível médio da água do mar e seus impactos nas zonas costeiras brasileiras - Estudo de caso: Santos, Brasil
Atila Foster Klein Gunnewiek@ 1, Patrícia Dalsoglio Garcia2, Tiago Zenker Gireli3, Jorge Luiz Alves Trabanco4
@ Corresponding author: atilafoster3001@yahoo.com.br
1 Universidade Estadual de Campinas
2 Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, Avenida Albert Einstein, 951, Cidade Universitária "Zeferino Vaz", CEP 13083-852 - Campinas - SP, Brasil, Email: pdgarcia@g.unicamp.br
3 Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, Avenida Albert Einstein, 951, Cidade Universitária "Zeferino Vaz", CEP 13083-852 - Campinas - SP, Brasil, Email: zenker@fec.unicamp.br
4 Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, Avenida Albert Einstein, 951, Cidade Universitária "Zeferino Vaz", CEP 13083-852 - Campinas - SP, Brasil, Email: trabanco@fec.unicamp.br.
RESUMO: Os registros do nível médio da água do mar - NMM - mostram que este tem uma variação tanto temporal, quanto espacial ao longo da costa brasileira. Por isto, a utilização de um datum vertical único estabelecido pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, responsável pela confecção das cartas topográficas em todo o país, pode estar prejudicando políticas públicas de cidades litorâneas brasileiras. O presente trabalho utiliza técnicas topográficas e geodésicas para o levantamento de perfis praiais, além de vincular os níveis da água do mar entre Imbituba - SC e Santos - SP, cidade onde se realizou o estudo de caso. Foram utilizados dados de levantamentos topográficos (perfis de praia medidos desde a calçada até profundidades além da zona de rebentação), levantamentos batimétricos e o nivelamento geométrico entre as referências de nível do IBGE e da Marinha do Brasil, ambas localizadas próximas ao local. Os resultados apontaram uma variação de 20,9 cm entre os NM das duas localidades, e de 57,9 cm entre o NM de Imbituba e o NR de Santos. Estas discrepâncias sugerem que uma atualização do sistema de referência vertical brasileiro seja realizada, assim como maior número de estações em diferentes localidades, já que não é possível afirmar que haja uma variação linear no NMM, uma vez que muitos fatores podem influenciar seu comportamento local. Enquanto não há uma modernização deste sistema, é recomendável que se utilize, especialmente nas cidades litorâneas, o NM local, já que manchas de inundação, sistemas de drenagem urbana, obras aderentes ao mar, entre outros fatores, podem ser afetados diminuindo a sua eficácia, ou mesmo alterando o seu funcionamento. Além disso, a correta correlação entre dados topográficos e batimétricos deve ser feita a partir de um nivelamento geométrico, de forma que os dados obtidos nos dois levantamentos possam ser correlacionados a um mesmo referencial de nível. Por fim, a técnica que vem sendo empregada no levantamento topográfico, com o prolongamento dos perfis praiais até à zona de rebentação, mostrou-se capaz de reproduzir esta região com boa precisão, sendo fundamental para computo do balanço sedimentar em regiões que precisam de intervenção devido ao intenso processo erosivo.
Palavras-chave: Nível médio da água do mar; Impactos costeiros; Datum vertical; Referências verticais.
ABSTRACT: The mean sea level (MSL) observations show variation, both temporal and spatial along the Brazilian coast. Utilizing the vertical datum established by IBGE (Brazilian Institute of Geography and Statistics) may be undermining public policies on Brazilian Coastal Cities. This study uses both topographic and geodetic techniques for determining beach profiles, and also linking the sea level between Imbituba - SC (where the reference datum is located) and Santos - SP (where this study was conducted). The method consists in using topographic survey surpassing the surf zone, bathymetric survey and geometric leveling between vertical references of IBGE and Brazilian Navy, both located near the study zone. Results demonstrated a variation of 20.9 cm between the mean sea level (MSL) of both locations, and a variation of 57.9 cm between the MSL of Imbituba - SC and mean low water springs (MLWS) of Santos - SP, with Santos below. These discrepancies indicate that the Brazilian vertical reference system must be updated, utilizing more locations along the coast and longer tidal time series, than the current system is using, since the tide level variation cannot simply be linearized. Until this modernization occurs, using the local tide level as reference is strongly recommended in Brazilian coastal cities, since urban drainage systems, flood range, constructions near or in the sea, among other factors may be affected in such way as to be less effective or even to register changes in its functioning process. Furthermore, the correct correlation between topographic and bathymetric data should be done using geometric leveling, aiming both data sets at the same vertical reference. Finally, the technique used in the topographic survey, which consists in collecting the beach profile data beyond the surf zone, proved capable of representing the region behavior with good precision.
Keywords: Mean sea level; Coastal impacts; Vertical Datum; Vertical references.
Bernabeu, A. M.; Medina, R.; Vidal, C. (2003) - Wave Reflection on Natural Beaches: an Equilibrium Beach Profile Model. Estuarine, Coastal and Shelf Science. (ISSN 0272-7714) Spain, v. 57, p. 577-585.
Bird, E. C. F. 1985. Coastline changes: a global review. Chichester, UK: Wiley and Sons.
Dean, R. G. (1977) - Equilibrium Beach Profiles: US Atlantic and Gulf Coasts. Department of Civil Engineering, Ocean Engineering Report, n. 12, University of Delaware, Newark, DE.
Dalazoana, R.; Luz, R. T.; Freitas, S. R. C. (2005) - Estudos do NMM a Partir de Séries Temporais Maregráficas e de Altimetria por Satélites Visando a Integração da Rede Vertical Brasileira ao SIRGAS. Revista Brasileira de Cartografia (ISSN 1808-0936), S.l., v. 2, n. 57.
Delta, Delta Economics & Finance. (2014) - Especial: Maiores e Melhores Cidades do Brasil: Retrato Desigual. América Economia, p. 24. Disponível em: https://deltaefrankings.files.wordpress.com/2014/11/rae-ranking-de-cidades-20141.pdf. Acesso em: 24 mai. 2019.
Esteves, L. S.; Toldo Jr., E. E.; Dillenburg, S. R.; Tomazelli, L. J. (2002) - Long- and Short-Term Coastal Erosion in Southern Brazil. Journal Of Coastal Research, [s.l.], v. 36, p.273-282, Coastal Education and Research Foundation. http://dx.doi.org/10.2112/1551-5036-36.sp1.273.
Ferreira, A. T. da S.; Amaro, V. E.; Santos, M. S. T. (2014) - Geodésia Aplicada à Integração de Dados Topográficos e Batimétricos na Caracterização de Superfícies de Praia. Revista Brasileira de Cartografia (ISSN 1808-0936), Rio de Janeiro, v. 1, n. 66, p.167-184.
Fundação de Estudos e Pesquisas Aquáticas - FUNDESPA (2013) "Anexo 3 RDC - 120612: Análise Histórica dos Registros de Ressacas ocorridos na região da Baía e Estuário de Santos (jul. 2013)". Santos: CODESP/FUNDESPA.
Garcia, P. D.; Gireli, T. Z. (2019) - Um Projeto Piloto de Recuperação de Uma Praia Utilizando um Quebramar Submerso - Ponta da Praia, Santos, Brasil. Revista de Gestão Costeira Integrada (ISSN 1646-8872), [s.l.], v. 19, n. 1, p.43-57. Associacao Portuguesa dos Recursos Hidricos (APRH). http://dx.doi.org/10.5894/rgci-n240.
Garcia, P.D.; Gireli, T.Z.; Venancio, K.K. (2018) - Projeto Piloto Para Monitoramento e Contenção da Erosão da Ponta da Praia - Santos (SP). Proceedings XXVIII Congreso Latinoamericano de Hidráulica (Buenos Aires, Argentina), v.4, pp. 2487- 2497, ISSN 978-978-45194-7-4.
García-Rubio, G.; Huntley, D.; Russell, P. (2015) - Evaluating Shoreline Identification Using Optical Satellite Images. Marine Geology (ISSN 0025-3227), [s.l.], v. 359, p.96-105. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.margeo.2014.11.002.
Hagenaars, G.; Vries, S.; Luijendijk, A. P.; Boer, W. P.; Reniers, A. J. H. M. (2018) - On the Accuracy of Automated Shoreline Detection Derived from Satellite Imagery: A Case Study of the Sand Motor Mega-scale Nourishment. Coastal Engineering (ISSN 0378-3839), [s.l.], v. 133, p.113-125. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.coastaleng.2017.12.011.
Hallermeier, R. J. (1981) - A Profile Zonation for Seasonal Sand Beaches from Wave Climate. Coastal Engineering (ISSN 0378-3839). USA, v. 4, p. 253-277.
Isla, F. I.; Cortizo L.; Merlotto, A.; Bértola, G.; Albisetti, M. P.; Finocchietti, C. (2018) - Erosion in Buenos Aires province: Coastal-management Policy Revisited. Ocean e Coastal Management (ISSN 0964-5691), [s.l.], v. 156, p.107-116. Elsevier BV.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2017.09.008.
Italiani, D. M. (2014) - Resposta Morfodinâmica à Alimentação Artificial da Ponta da Praia, Santos, SP. Dissertação (Mestrado em Oceanografia Geológica) - Instituto Oceanográfico, Universidade de São Paulo, São Paulo, 93 f.
Lopes, A. B. (2006) - O Geóide Gravimétrico e o Nível do Mar na Região do datum Altimétrico Brasileiro: Um Estudo Comparativo. 2006. 94 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Geofísica, Usp, São Paulo.
Luz, R. T. (2016) - Cálculo de Altitudes Científicas e sua aplicação no Reajustamento da Rede Altimétrica de Alta Precisão do Sistema Geodésico Brasileiro. Revista Brasileira de Geografia, Rio de Janeiro, v. 61, n. 1, p.79-97.
Luz, R. T.; Bosch, W.; Freitas, S. R. C.; Heck, B. (2008) - Topografia do Nível Médio do Mar no Litoral Sul-sudeste Brasileiro. In: Simpósio Brasileiro de Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação, Recife - Pe. Anais... . Recife - Pe.
Luz, R. T.; Freitas, S. R. C.; Dalazoana, R. (2002) - Acompanhamento do Datum Altimétrico IMBITUBA através das Redes Altimétrica e Maregráfica do Sistema Geodésico Brasileiro. In: CONGRESO INTERNACIONAL DE CIENCIAS DE LA TIERRA, 7., 2002, Santiago. Anais... . Santiago, Chile.
Marchesiello, P.; Nguyen, N. M.; Gratiot, N.; Loisel, H.; Anthony, E. J.; Dinh, C. S.; Nguyen, T.; Almar, R.; Kestenare, E. (2019) - Erosion of the Coastal Mekong Delta: Assessing Natural Against Man Induced Processes. Continental Shelf Research (ISSN 0278-4343), [s.l.], p.0-1. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.csr.2019.05.004.
MARMIL - Centro de Hidrografia da Marinha, 2015. Marinha do Brasil. Disponível online em: http://www.mar.mil.br/dhn/chm/box-cartas-raster/raster_disponiveis.html. Acesso em: 24 mai. 2019.
Marinha do Brasil (2020) - Descrição da estação maregráfica da Praticagem em Santos/SP. Disponível online em: https://www.marinha.mil.br/chm/sites/www.marinha.mil.br.chm/files/dados_de_mare/50227_-_praticagem_santos_f-41_padrao_v1-17.pdf
Martínez, M.L.; Intralawan, A.; Vásquez G.; Pérez-Maqueo, O.; Sutton, P.; Landgrave R. (2007) - The Coasts of Our World: Ecological, Economic and Social Importance. Ecological Economics (ISSN 0921-8009), [s.l.], v. 63, n. 2-3, p.254-272. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolecon.2006.10.022.
Mentaschi, L.; Vousdoukas, M. I.; Pekel, J.; Voukouvalas, E.; Feyen, L. (2018) - Global Long-term Observations of Coastal Erosion and Accretion. Scientific Reports (ISSN 2045-2322), [s.l.], v. 8, n. 1, p.1-11, 27. Springer Nature. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-018-30904-w.
Mcdougall, C. (2017) - Erosion and the Beaches of Negril. Ocean e Coastal Management (ISSN 0964-5691), [s.l.], v. 148, p.204-213. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2017.08.008.
Muehe, D. (2006) - Erosion in the Brazilian Coastal Zone: An Overview. Journal Of Coastal Research (ISSN 0749-0208), [s.l.], p.43-48.
Muehe, D. (Org). (2018) - Panorama da Erosão Costeira no Brasil. Ministério do Meio Ambiente, Secretaria de Recursos Hídricos e Qualidade Ambiental, Departamento de Gestão Territorial. Brasília, Brasil. Disponível online em http://www.mma.gov.br/images/arquivo/80342/Panorama_erosao_costeira_Brasil.pdf
Nightingale L. (2017) - One Hundred Ports. Containerization International, Lloyd's List, p. 20-21. Disponível em: https://sdwerecruit.co.uk/wp-content/uploads/2017/10/Lloyds-List-Top-100-Ports-2017-Report.pdf. Acesso em: 24 mai. 2019.
Oliveira, Julio F. de; Barboza, Eduardo G.; Martins, Eduardo M.; Scarelli, Frederico M. - Geomorphological and stratigraphic analysis applied to coastal management. Journal Of South American Earth Sciences, [s.l.], v. 96, p. 102358-102567. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsames.2019.102358.
Semeoshenkova, V.; Newton, A. (2015) - Overview of Erosion and Beach Quality Issues in Three Southern European Countries: Portugal, Spain and Italy. Ocean e Coastal Management (ISSN 0964-5691), [s.l.], v. 118, p.12-21. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2015.08.013.
Silva, L. M.; Freitas, S. R. C.; Dalazoana, R. (2015) - Análise de Séries Temporais Maregráficas Correlacionadas com Observações GNSS no Datum Vertical Brasileiro de Imbituba-SC. Revista Brasileira de Cartografia (ISSN 1808-0936), S.l., v. 1, n. 68, p.73-90.
Silva, I.; Segantine, P. C. L. (2015) - Topografia para engenharia: Teoria e prática de geomática. Rio de Janeiro: Elsevier Editora Ltda,. Cap. 3. p. 22-75.
SONDOTÉCNICA ENGENHARIA DE SOLOS S.A., 1977. Comportamento hidráulico e sedimentológico do Estuário Santista. Relatório Final e Desenhos. São Paulo: Portobrás/INPH.
Souza, C.R.G., Souza, A.P., Ferreira, R.S., 2012. Monitoramento Praial antes e durante as obras de dragagem do Porto de Santos, São Paulo (Brasil). In: Congreso Iberoamericano De Gestión Integrada De Áreas Litorales, I, 2012, Espanha. v. 1. Disponível on line em: https://www.researchgate.net/publication/303299539_Monitoramento_Praial_antes_e_durante_as_obras_de_dragagem_do_Porto_de_Santos_Sao_Paulo_Brasil. (Accessed 2 March 2020).
Vos, K.; Harley, M. D.; Splinter, K. D.; Simmons, J. A.; Turner, I. L. (2019) - Sub-annual to Multi-decadal Shoreline Variability from Publicly Available Satellite Imagery. Coastal Engineering (ISSN 0378-3839), [s.l.], v. 150, p.160-174, ago. 2019. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.coastaleng.2019.04.004.