Registro da direção de ondas predominantes durante o holoceno tardio

Abstract

O presente estudo apresenta uma avaliação da orientação de linhas de costa pretéritas para servirem como indicadores (proxy) da direção da ondulação predominante que incidiam na costa sul do Brasil durante o Holoceno Tardio. Para isto, foi utilizada uma série de dados de orientação de cordões de dunas frontais formados nos últimos 2700 anos na Planície da Pinheira (Santa Catarina-BR). O estudo se fundamenta no modelo de equilíbrio em forma em planta para praias de enseada, que afirma que a linha de costa se orienta de acordo com a direção da ondulação predominante no ponto de difração, logo, uma série de orientação de cordões poderia fornecer a direção do fluxo médio de energia de ondas incidente nas linhas de costa pretéritas. Para verificar esta hipótese, foi utilizado o modelo numérico de propagação de ondas OLUCA-SP (SMC-BR) e a série de dados de ondas de reanálise de 60 anos (1948-2008), com resolução horária (base de dados do SMC-BR), para a batimetria atual e a batimetria de uma praia reconstruída (2000 anos atrás). Os resultados da propagação se mostraram similares entre os dois ambientes utilizados. As ondulações de 45-180° chegam à enseada com orientação para leste (86-96°). Os setores de 85 a 150° foram identificados como às direções predominantes e regentes da dinâmica praial da Pinheira devido à maior energia e potencial de transporte de sedimento longitudinal que os demais quadrantes no interior da enseada. A partir da orientação de 67 cordões na região central, as quais variaram entre 87 a 99°, observou-se ciclos de alternância entre as direções de ondas no Atlântico Sul nos últimos 2700 anos, variando entre os setores E-SE a S-SE. As zonas de geração de ondas no Atlântico Sul sofreram migrações meridionais, com predomínio de ondas de S-SE associado a fortalecimento dos gradientes de pressão e dos ventos de oeste em médias latitudes, enquanto os quadrantes E-NE a SE com períodos mais curtos se formam em zonas de geração mais próximas ao continente pela interação de sistemas frontais com a ASAS enfraquecida, e fortalecem os ventos de NE que favorece a formação de dunas parabólicas. Os padrões atmosféricos e de ondulação são coincidentes a períodos de SAM positivo (negativo) e La Niña (El Niño) com ondulações de S-SE (E-SE), bem como as divergências da temperatura do ar na superfície entre os hemisférios. Deste modo, confirma-se a hipótese que cordões de dunas frontais são proxies da direção de ondas predominantes no passado e das correspondentes forçantes atmosféricas e climáticas.

Abstract : The study presents an evaluation of the former shorelines orientation as proxies to the predominant wave direction that incided on Southern Brazilian coast during the Late Holocene. For this, it was used a foredune ridge orientation series formed in the last 2700 years BP in Pinheira Strandplain (Santa Catarina-BR). The study is based on the Equilibrium Beach Planform Model for embayed beaches, which states that the shoreline is oriented according to the predominant wave direction at the diffraction point. Thus, a foredune ridge orientation series could provide the direction of the mean wave energy flux incident on the previous coastlines. To verify this hypothesis, the OLUCA-SP wave propagation model (SMC-BR) and the 60-year reanalysis wave data series (1948-2008), with hourly resolution (SMC- BR), was applied for the current and a reconstructed bathymetry from a former beach (2000 years BP). The results of the propagation were similar between both environments used. Waves from 45-180° reach the embayment with Easterly orientation (86-96°). The 85 to 150° sectors were identified as the predominant and regent directions of Pinheira beach dynamics due to high energy and potential of longitudinal sediment transport. Using the orientation of 67 foredune ridges mapped in the central region, ranging from 87 to 99°, it was observed cycles of predominant wave direction changes in the South Atlantic over the last 2700 years BP, varying between E-SE to S-SE. The South Atlantic wave generation zones experienced meridional migrations, in which S-SE waves predominance was associated with strengthening of the pressure gradients and westerly winds in middle latitudes. On the other side, E-NE to SE quadrants, with shorter peak periods, were formed in generation zones closer to the South American continent, through the interaction of frontal systems with the weaker ASAS, also resulting in a strengthening of the NE winds. Atmospheric and wave patterns are coincident with periods of positive SAM (negative) and La Niña (El Niño), as well as inter-hemispheres divergences of surface air temperature.