Characterization of the oceanographic conditions in macromarés: estuarine complex Arraial-São José (MA)

Autor: SANTOS, Vinicius Henrique Maciel dos
Přispěvatelé: DIAS, Francisco Jose da Silva, TORRES JUNIOR, Audalio Rebelo, DOTTORI, Marcelo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA
Universidade Federal do Maranhão (UFMA)
instacron:UFMA
Popis: Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2018-05-02T20:14:32Z No. of bitstreams: 1 ViniciusSantos.pdf: 14575790 bytes, checksum: 9495340464b381537ddcb4caf064844e (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-02T20:14:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ViniciusSantos.pdf: 14575790 bytes, checksum: 9495340464b381537ddcb4caf064844e (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 FAPEMA This study evaluated how the minimization of river flows influences the hydrodynamic circulation and transport of materials and constituents in the Arraial-Sao Jose Estuarine Complex (ASJEC), seasonally. Twelve field campaigns were initially carried out in the estuaries of Perizes and Sampaio rivers, during the rainy season, transition season (rainy/dry), and dry season in the years of 2014 and 2015, under neap and spring tide conditions. After that, data were acquired along the ASJEC, during the rainy and dry seasons of 2017, under spring tide conditions, where two Eulerian profiles were made in complete cycles of tide (13 hours). The results for Perizes and Sampaio rivers estuaries suggest that through the thermal and saline horizontal gradients, the year of 2014 presented warmer and less saline waters, whereas for the year of 2015, we observed cooler and saline waters. This fact, when linked to volume transport and Suspended Particulate Matter (SPM) flows, suggests a minimization of river flows for the year of 2015, making it easy the propagation of the tidal wave toward the inner estuary. The results of the percentages of fresh water were more significant during the rainy season, except for the year of 2015, which residence times were less than one hour, presenting dry period. High concentrations of SPM associated to lower volume transports suggest a hydraulic barrier due to the change/inversion of the baroclinic pressure gradient force, resulting in net and material retention, mainly in neap tide. Through the thermal and saline structures observed in ASJEC, high temperatures and typically estuarine salinities in the rainy season, and cooler and saline water in the dry season, we suggest a Mixing Zone/Coastal Zone (MZ/CZ) interface near the anchor station  (located at the coastal zone) and a Tidal River Zone /Mixing Zone (TRZ/MZ) interface near the anchor station  (located in an inner region, within the complex). These thermohaline structures were almost vertically homogeneous, indicating conditions of vertical instability. The currents intensities were more intense in flood tide, with residual velocities close to zero, showing the importance of the marine component in the region, in which estuarine system in the rainy season was classified as type 2a at the MZ/CZ interface and 1a at the TRZ/MZ interface, whereas in the dry season, it was classified as type 1a in both interfaces. The salt transport was dominated by the fluvial discharge in most cases, which total salt transport was toward the inner estuary, suggesting a salt accumulation in the ASJCE, most likely associated with the entrance of marine waters. Coastal water intrusion intensifies the baroclinic component of the pressure gradient force, generating the hydraulic barrier, and may indicate that MPS flows from the continental drainage to the estuary and consequently to the adjacent platform is interrupted and the residence time increased. The continuation of this study may generate, in a medium term, a set of environmental information that will help in the decision-making of water resources managers taking into account the changes in land use in the drainage basin or a reality of climate change (sea level rise), mitigating its potential impacts. Este estudo avaliou como a minimização dos fluxos fluviais influenciam na circulação hidrodinâmica e no transporte de materiais e constituintes no Complexo Estuarino Arraial-São José (CEASJ), sazonalmente. Inicialmente foram feitas doze campanhas de campo nos estuários dos rios Perizes e Sampaio, durante as estações de chuva, interface chuva/seca, e seca no biênio 2014-2015, em condições de maré de quadratura e sizígia. Posteriormente, foram feitas aquisições de dados ao longo do CEASJ, durante as estações de chuva e seca de 2017, em condições de maré de sizígia, onde foram realizados dois perfis Eulerianos em ciclos completos de maré (13 horas). Os resultados nos estuários dos rios Perizes e Sampaio sugerem que através dos gradientes horizontais térmicos e salinos, o ano de 2014 apresentou-se com águas mais quentes e menos salinas, enquanto que para o ano de 2015, observou-se águas mais frias e salinas. Fato esse, quando vinculado ao transporte de volume e fluxos de Material Particulado em Suspensão (MPS), sugerem uma minimização dos fluxos fluviais para o ano de 2015, facilitando a propagação da onda de maré estuário acima. Os resultados dos percentuais de água doce foram mais significativos durante a estação de chuva, com exceção do ano de 2015, cujos tempos de residência foram menores que uma hora, apresentando características que se assemelharam à períodos secos. Elevadas concentrações de MPS em detrimento a menores transportes de volume sugerem um barramento hidráulico devido a mudança da força de gradiente de pressão baroclínica, acarretando em retenção líquida e de materiais, principalmente em maré de quadratura. Através das estruturas térmicas e salinas observadas no CEASJ, temperaturas elevadas e salinidades tipicamente estuarinas na estação de chuva, e água mais frias e salinas na estação de seca, sugerimos uma interface Zona de Mistura/Zona Costeira (ZM/ZC) próxima ao fundeio  (situado na parte mais costeira) e uma interface Zona de Maré do Rio/Zona de Mistura (ZR/ZM) próxima ao fundeio  (situado mais adentro do complexo). Estas estruturas termohalinas mostraram-se quase homogêneas verticalmente, indicando condições de instabilidade vertical. As intensidades das correntes foram mais intensas em maré enchente, com velocidades residuais próximas de zero, mostrando a importância da componente marinha na região, cujo sistema estuarino na estação chuvosa foi classificado do tipo 2a na interface ZM/ZC e 1a na interface ZR/ZM, enquanto que na estação seca, foi classificado do tipo 1a em ambas as interfaces. O transporte de sal foi dominado pela parcela da descarga fluvial na maioria dos casos, cujo transporte total de sal foi estuário acima, sugerindo um acúmulo de sal no CEASJ, muito provavelmente associado à entrada de águas marinhas. A intrusão de água costeira, intensifica o componente baroclínico da força de gradiente de pressão, gerando o barramento hidráulico, e pode indicar que os fluxos de MPS oriundos da drenagem continental para o estuário e consequente plataforma adjacente é interrompido e o tempo de residência aumentado. A continuação deste estudo, pode gerar a médio prazo, a formação de um conjunto de informações ambientais que auxiliem nas tomadas de decisão dos gestores dos recursos hídricos, face a alterações no uso do solo da bacia de drenagem ou a uma realidade de mudanças climáticas (elevação do nível do mar), mitigando seus potenciais impactos.
Databáze: OpenAIRE
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