mapeamento do fundo marinho de áreas de montes submarinos e

Transcrição

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS
DEPARTAMENTO DE OCEANOGRAFIA E ECOLOGIA
GRADUAÇÃO EM OCEANOGRAFIA
ELISA MILÁN CHAVES DE OLIVEIRA
MAPEAMENTO DO FUNDO MARINHO DE ÁREAS DE MONTES
SUBMARINOS E PLATAFORMAS INSULARES DA CADEIA
VITÓRIA-TRINDADE E ATOL DAS ROCAS - BRASIL
VITÓRIA
2013
ELISA MILÁN CHAVES DE OLIVEIRA
Projeto de Trabalho de Conclusão de
Curso
apresentado
Graduação
Departamento
em
de
ao
Curso
Oceanografia
Oceanografia
de
do
e
Ecologia da Universidade Federal do
Espírito Santo, como requisito para
obtenção do título de Bacharel em
Oceanografia.
Orientador: Prof. Dr. Valéria da Silva
Quaresma
VITÓRIA
2013
por
Elisa Milán Chaves de Oliveira
Submetido como requisito parcial para a obtenção do grau de
Oceanógrafo
na
Universidade Federal do Espírito Santo
Setembro de 2013
© Elisa Milán Chaves de Oliveira
Por meio deste, o autor confere ao Colegiado do Curso de Oceanografia e ao
Departamento de Oceanografia da UFES permissão para reproduzir e
distribuir cópias parciais ou totais deste documento de monografia para fins
não comerciais.
Assinatura do autor............................................................................................
Curso de Graduação em Oceanografia
Universidade Federal do Espírito Santo
de 2013.
Certificado por.....................................................................................................
Valéria da Silva Quaresma
Profa. Adjunto / Examinador interno
CCHN/DOC/UFES
Certificado por.....................................................................................................
Alex Cardoso Bastos
Prof. Adjunto / Orientador
CCHN/DOC/UFES
Certificado por....................................................................................................
Leila Longo
Dra.. / Examinador externo
CNPq
Aceito por............................................................................................................
Ângelo Fraga Bernardino
Prof. Adjunto / Coordenador do Curso de Oceanografia
CCHN/DOC/UFES
A meus pais, tão amorosos e queridos, pelo apoio e amor
inabaláveis.
AGRADECIMENTOS
À minha orientadora Valéria, um muito obrigada, não apenas pela
oportunidade de realização desse trabalho, mas também, pela oportunidade
de crescer, academicamente e profissionalmente. Agradeço pela paciência e
compreensão quando as coisas não estavam lá, “às mil maravilhas” e até
pelos puxões de orelha, quando esses foram necessários. Obrigada.
Agradeço também ao Alex Bastos, não menos responsável pela oportunidade
de realização desse trabalho, fornecendo o material necessário e me
auxiliando quando me foi preciso. Obrigada pela ajuda e paciência.
A todos os professores da faculdade, pelos ensinamentos e o crescimento
profissional e acadêmico, através do conhecimento passado.
Ao pessoal do LaboGeo (em especial, ao Alex Evaristo), pela ajuda, quando
necessária.
À ANP, agradeço pelo incentivo e financiamento.
A meus pais, por nunca me deixarem faltar nada, por todo o carinho e amor
inabaláveis. Pelo apoio incondicional, as horas de dedicação, aos conselhos
e ensinamentos de honestidade, integridade e amor, elementos essenciais
para eu ser o que sou. Não há palavras que traduzam o quanto sou grata por
tê-los como pais. Pai, mãe, amo vocês.
Aos meus queridos amigos, responsáveis por inúmeras horas de risos,
felicidade e companheirismo. Componentes essenciais para uma vida feliz e
plena. Aos amigos “pré-UFES”, Rayza e Lolo, obrigada por sempre estarem
comigo por todos esses anos. Por todos os momentos felizes, pelos
conselhos, por fazerem parte da minha vida. Rayza, são quase 13 anos!
Obrigada por me dar a segurança de que sempre poderei contar contigo.
Aos amigos da faculdade, que fazem parte do que muitos dizem ser a
melhor fase da vida! Aos amigos dos grupos de estudo na casa da Elisa,
regados a café, perrengue e alegria! A Baiano, Harry, Gastão, Serginho,
Laurinha, Jacque, Robert, Smith, Tarcila, Uyuy, Fernanda, Dê; aos meninos
da casuda e seus agregados. Ao Lucas, pelos anos de companheirismo e
alegria e por sempre querer o meu bem, me incentivando sempre. Aos
amigos queridos Flor, Bai, MD e Rômulo, aquele lugar especial no coração
pelos risos mais sinceros e plenos. Pelo apoio e pelas horas felizes! Amo
vocês!. Bai, amorzão, não tenho nem palavras! Matheus, obrigada por me
fazer tão bem! Enfim, a todos os amigos que foram, são e serão!
E como não poderia deixar de faltar, agradeço a Deus, seja ele qual ou como
for, pela força e pela vida maravilhosa que tenho, pela saúde, família e
amigos. Agradeço por esse mundo grandioso de natureza exuberante, bem
como por esse “marzão”, fontes de paz, inspiração e amor à vida.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Imagens de rodolitos vivos típicos coletados ao longo de um gradiente
de profundidade, mostrando diferentes formas e tamanhos (AMADOFILHO,2007) ............................................................................................18
Figura 2. Mapa batimétrico ao longo da Zona de Fratura de Vitória-Trindade
entre a costa, a Ilha da Trindade e o Arquipélago Martin Vaz (ALMEIDA,
2006)........................................................................................................21
Figura 3. Localização do Atol das Rocas na região oceânica adjacente ao
Nordeste Brasileiro, incluído na Zona de Fratura Fernando de Noronha. 1 –
Limite de zonas de fratura; 2 – Rochas magmáticas. (Modificado de ALEMIDA,
2006)........................................................................................................24
Figura 4. Mapa da área de estudo Cadeia Vitória-T.rindade (CVT), com
localização dos levantamentos sonográficos.............................................27
Figura 5. Mapa da área de estudo Atol das Rocas com localização do
levantamento sonográfico........................................................................28
Figura 6. Linha sonográfica (a) e perfil batimétrico correspondente (b),
mostrando a variação da profundidade ao longo do percurso efetuado pela
embarcação, com origem em A e término em G........................................30
Figura 7. Padrão homogêneo de alta intensidade de retorno de sinal acústico
(P1)........................................................................................................32
Figura 8. Imagens subaquáticas de bancos de rodolito da plataforma do Atol
das Rocas.................................................................................................33
Figura 9. Padrão heterogêneo com baixa e média intensidade de retorno de
sinal acústico (P2) ...................................................................................33
Figura 10. Padrão heterogêneo com baixa e alta intensidade de retorno de sinal
acústico (P3)...........................................................................................34
Figura 11. Padrão heterogêneo de baixa e alta intensidade de retorno de sinal
acústico e imagem de ROV correspondente. (Fonte: Bertoldi, 2013)............34
Figura 12). Padrão de estruturas de grande porte em fundo de baixa (a) a
média (b) intensidade de retorno de sinal acústico (P3). Estruras recifais de Atol
das Rocas..............................................................................................35
Figura 13. Imagens subaquáticas de estruturas recifais do Banco Davis,
servindo de verdade de campo................................................................36
Figura 14. Sonograma do monte Davis, com ponto de mergulho para aquisição
de imagens subaquáticas (20º 34,603S e 34º 48,387W).............................36
Figura 15. Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de baixa a média
intensidade de retorno de sinal acústico (P5).............................................37
Figura 16 Imagem subaquática da plataforma do Atol das Rocas evidenciando
estrutur7s recifais sobre fundo de sedimento inconsolidado. A imagem mostra a
associação desse tipo com macroalgas......................................................37
Figura 17. Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de alta intensidade
de retorno de sinal acústico (P5)..................................................................37
Figura18. Estruturas recifais sobre bancos de rodolito. Imagem de ROV sobre
uma área da plataforma do Atol das Rocas................................................38
Figura 19. Padrão heterogêneo de baixa, média e alta intensidade de retorno
de sinal acústico com estruturas de pequeno porte (P7)............................38
Figura 20. Sonogramas que apresentaram 100% do conteúdo de substrato
Rodolito. (a) e (b) sonogramas do monte submarino Vitória: (a) região oeste do
Banco e (b) região leste; (c) e (d) sonogramas do Monte Jaseur: (c) região
oeste e (d) região leste e; (e) Monte Almirante Saldanha............................ 40
Figura 21 Distribuição de domínio de tipo de fundo para o sonograma do Monte
Columbia.................................................................................................41
Figura 22. Distribuição dos domínios dos tipos de fundo para os sonogramas da
Ilha da Trindade e Martin Vaz.......................................................................42
Figura 23. Sonograma registrado a noroeste da ilha da Trindade, onde foi
observado o maior banco recifal (em extensão e altura), no ponto mais próximo
à ilha da Trindade e os menores valores de profundidade da coluna
d‟água......................................................................................................43
Figura 24. Domínios dos tipos de fundo para os sonogramas do Banco
Sueste....................................................................................................45
Figura 25. Domínios dos tipos de fundo nos sonogramas da plataforma do Atol
das Rocas................................................................................................46
Figura 25. Estruturas recifais de grande porte registradas na plataforma
noroeste da Ilha de Trindade (a), plataforma de Martin Vaz e do Banco Davis
(c)......................................................................................................... 46
Figura 26. Diferentes composições do fundo e padrões de estruturas recifais
encontradas nas proximidades do Atol das Rocas......................................49
Figura 27.Seção do banco recifal registrado nas proximidade do anel recifal do
Atol das Rocas........................................................................................49
Figura 28.Seção do banco recifal registrado nas proximidade do anel recifal do
Atol das Rocas..........................................................................................50
“A cura para qualquer coisa é água salgada:
Suor, lágrimas ou o mar”.
Isak Dinesen
RESUMO
Presentes em todos os oceanos, os montes submarinos constituem
importantes características da topografia submersa mundial e diversos
trabalhos tentam compreender a ecologia dos ecossistemas associados a
essas feições. O uso de métodos geofísicos na investigação geológica tem
se tornado uma importante ferramenta nas áreas de investigação submersa.
Registros de Sonar de Varredura Lateral foram coletados de topos de montes
submarinos da Cadeia Vitrória-Trindade (CVT) e do Banco Sueste e das
plataformas das Ilhas da Trindade e Martim Vaz, e do Atol das Rocas,
totalizando uma área de 21,7 Km² (18,7 da CVT e 3 de Atol). Os registros
sonográficos evidenciaram 7 padrões acústico, que foram correlacionados a
distintos tipos de substrato. Para ambas as áreas de estudo, o tipo de fundo
composto por rodolito foi o de maior representatividade, equivalendo a 58,5%
da área estudada da CVT e 46,81% da área de estudo Atol das Rocas. A
distribuição dos bancos de rodolito se concentraram sobre os montes
submarinos e sobre a plataforma do Atol, nas regiões mais afastadas do anel
recifal, onde as profundidades atingem maiores valores. As estruturas recifais
se concentraram em áreas mais rasas. A área estudada nas proximidades do
Atol apresentou alta complexidade, exibindo todos os tipos de substrato e
grande variação na morfologia e aspecto das estruturas recifais. A integração
de diferentes técnicas de investigação do fundo marinho resulta em
informações de boa qualidade para a caracterização dos diferentes tipos de
fundo e comunidades bióticas associadas. Este trabalho teve por objetivo a
caracterização
morfo-sedimentar
de
áreas
de
determinados
montes
submarinos da Cadeia Vitória-Trindade e Cadeia de Fernando de Noronha e
das plataformas do Atol das Rocas e das ilhas de Trindade e Martin-Vaz.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................
14
2. OBJETIVO.......................................................................................................
15
2.1 OBJETIVO GERAL.....................................................................................
15
2.2OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................
15
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA............................................................................
16
3.1 MONTES SUBMARINOS.......................................................................
16
3.1.1 Formação de montes submarinos..............................................
16
3.1.2 Composição da fauna bentônica...................................................
17
3.2 BANCOS DE RODOLITO........................................................................
18
3.3 AMBIENTES RECIFAIS.............................................................................
19
4. ÁREA DE ESTUDO....................................................................................
4.1 CADEIA VITÓRIA-TRINDADE..................................................................
21
21
4.1.1 Aspectos climáticos e oceânicos.......................................................
22
4.2 ATOL DAS ROCAS..............................................................................
22
4.2.1 Aspectos climáticos.................................................................
25
5. MATERIAIS E MÉTODOS.........................................................................
26
5.1 REGISTROS SONOGRÁFICOS.............................................................
26
5.2 AQUISIÇÃO DE DADOS......................................................................
27
5.2.1 Cadeia Vitória-Trindade.............................................................
27
5.2.1.1 Registros sonográficos.........................................................
27
5.2.1.1 Registros batimétricos.........................................................
27
5.2.1.2 Registros de imagens subaquáticas......................................
27
5.2.2 Atol Das Rocas.......................................................................
28
5.2.2.1 Registros sonográficos........................................................
28
5.2.2.2 Registros de ROV (Veículo de Operação Remota)..................
28
5.3 PROCESSAMENTO LABORATORIAL......................................................
29
5.3.1 Registros sonográficos............................................................
29
5.3.1 Registros batimétricos.............................................................
29
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................
31
6.1 IDENTIFICAÇÃO DOS PADRÕES SONOGRÁFICO.............................
31
6.2 CARACTERIZAÇÃO DOS PADRÕES SONOGRÁFICOS E ATRIBUIÇÃO
AOS TIPOS DE SUBSTRATO CORRESPONDENTES...................................
32
6.2 DISTRIBUIÇÃO DOS TIPOS DE SUBSTRATO.....................................
39
6.2.1 Cadeia Vitória-Trindade..............................................................
39
6.2.2 Atol das Rocas.........................................................................
44
6.3 DISTRIBUIÇÃO DOS BANCOS DE RODOLITO......................................
47
6.4 DOMÌNIO RECIFAL.............................................................................
48
6.5 ECOSSISTEMAS CARBONÁTICOS......................................................
51
6.6 MAPEAMENTO DO FUNDO MARINHO E APLICAÇÕES NO CENÁRIO
ATUAL..................................................................................................................
52
7 CONCLUSÃO...........................................................................................
54
13
1. INTRODUÇÃO
A estruturação do fundo marinho é reflexo de condicionantes ambientais, tais como a
química da água, profundidade, padrões de circulação das correntes e geologia
local, de forma que e a comunidade biótica associada, sobretudo a comunidade
bentônica, será definida de acordo com as condições ambientais de certa região
(DIAZ ET AL, 2004; GREENE ET AL 1999). Dessa forma, uma vez que os tipos de
substrato do fundo marinho são determinantes na composição de habitats
bentônicos, as técnicas de imageamento de fundo tem se tornado de grande
interesse para estudos de caracterização e mapeamento de habitats bentônicos
(ZAJAC, 2008). Da mesma maneira que o habitat bentônico será definido pelas
forçantes ambientais e estruturais, a avaliação do substrato e composição do habitat
bentônico fornecerá informações sobre os fatores que atuam em determinado local,
e poderá servir de base, juntamente com outras técnicas empregadas, para a
avaliação de áreas de risco ou de elevada importância ecológica, as quais poderiam,
impossibilitar, por exemplo, a instalação de estruturas de engenharia.
Atualmente, o incremento e o emprego de geotecnologias em estudos de
mapeamento
do
fundo
marinho
vêm
proporcionando
uma
ampliação
no
conhecimento da distribuição e das particularidades dos habitats bentônicos,
tornando-se essenciais às pesquisas e possibilitando a avaliação do estado dos
recursos (GREENE et al., 1999; DIAZ et al., 2004). Esse tipo de mapeamento
oceânico vem se tornando uma técnica cada vez mais comum para a avaliação
desses habitats e potenciais riscos e impactos causados pelas atividades antrópicas
sobre a comunidade bentônica. (GREENE et al., 1999).
Eles têm sido utilizados em muitas áreas de investigação, tais como: estudos para
ampliação do conhecimento científico de áreas submersas; pesquisa mineral;
definição de rotas de navegação e de reserva de água potável; e suporte a projetos
de engenharia (instalação de dutos, pontes, cabos ou plataformas) (SOUZA, 2006).
Com a evolução de softwares específicos, a classificação do fundo marinho foi
ampliada para áreas tais como a pesca e indústria de exploração de recursos,
14
possibilitando o conhecimento detalhado do fundo, a fim de auxiliar na instalação de
dutos, ou cabos, tornando-se uma importante ferramenta científica (OHI, 2010).
As empresas brasileiras de exploração de hidrocarbonetos vem passando por um
incrível crescimento, ampliando suas fronteiras exploratórias para regiões mais
afastadas da costa e a profundidade bem mais elevadas, o que requer o emprego de
tecnologia mais específica, além de um conhecimento mais amplo sobre as
condições de estabilidade do subsolo marinho, onde se assentarão todos os
equipamentos de extração dos recursos (MILANI et. al., 2000). Dessa forma, a
geofísica nacional está atravessando um momento especial em sua história,
proporcionado pelo crescimento econômico brasileiro, pela demanda internacional e
a perspectiva do aumento da exploração no pré-sal, o que configura um cenário que
requer o incremento dos serviços, o desenvolvimento qualitativo de profissionais e a
disseminação do conhecimento geofísico. (SBGF, 2011).
Portanto, devido à essa versatilidade e aos benefícios e facilidades que esses
métodos geofísicos apresentam em relação a outros métodos o crescimento na
utilização desses métodos geofísicos na investigação de áreas submersas tem
crescido tanto, sobretudo nas últimas duas décadas (SOUZA, 2006).
O trabalho de vários autores vem provando a alta efetividade dos métodos indiretos
de investigação do fundo marinho, sobretudo através do uso do sonar de varredura
lateral para a determinação de características do leito marinho, bem como da
comunidade
associada
às
condições
distintas
encontradas
nessas
áreas
(MCARTHUR et al., 2010; GREENE, 1999).
Este trabalho teve por objetivo a caracterização morfo-sedimentar de áreas de
determinados montes submarinos da Cadeia Vitória-Trindade e Cadeia de Fernando
de Noronha e das plataformas do Atol das Rocas e das ilhas de Trindade e MartinVaz.
15
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Definir os diferentes tipos de substrato do topo de montes submarinos da Cadeia
Vitória-Trindade e do Atol das Rocas e das plataformas insulares de Trindade,
Martin-Vaz e do Atol.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Correlacionar os dados geofísicos adquiridos por Sonar de Varredura Lateral
(SSS) com as verdades de campo empregadas;

Identificar os diferentes padrões sonográficos e atribuí-los aos domínios dos
tipos de fundo marinho;

Correlacionar os distintos tipos de fundo a habitats bentônicos.
16
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 MONTES SUBMARINOS
A definição de monte submarino ainda causa discordâncias dentre a comunidade
acadêmica. A partir de diversas perspectivas e estudos, Staudigel, et al., (2010)
definiram montes submarinos como:
“qualquer feição topográfica isolada no fundo
oceânico maior que 100 metros de altura, incluindo
aquelas
cujos topos podem
temporariamente
emergir acima do nível do mar, e excluindo as
localizadas nas plataformas continentais ou que
fazem parte de outras grandes massas de terra”.
Os montes submarinos são importantes características da topografia submersa
mundial (CLARK et al., 2010). Estão presentes em todos os oceanos e estima-se
que existam 200.000 dessas feições, dependendo do critério de classificação
(WESSEL, 2010). É crescente o número de trabalhos que tentam compreender a
ecologia dos ecossistemas associados aos montes submarinos, abordando questões
sobre os padrões da biodiversidade da comunidade associada e suas interações,
bem como a exploração, conservação e manejo dos recursos presentes nessas
feições (PITCHER et al.,2007; MCCLAIN, 2007; CLARK, 2010).
3.1.1 Formação de montes submarinos
A formação de alinhamentos de montes vulcânicos, constituindo as cadeias de
montes submarinos é atribuída à movimentação da placa litosférica sobre um ponto
quente fixo no manto onde há extravasamento do magma da pluma mantélica (hot
spot), resultando em montes com idades crescentes a partir do afastamento da
posição atual do hot spot, onde a atividade vulcânica é presentemente ativa
(WILSON, 1963; BAPTISTA NETO & SILVA, 2004). Dessa forma, os montes
submarinos geralmente são formados próximo a cordilheiras mesoceânicas, onde as
placas litosféricas estão se afastando e em áreas de convergência de placas, como
17
nos arcos de ilhas, onde há intensa atividade vulcânica (BAPTISTA NETO & SILVA,
2004; STAUDIGEL & CLAGUE, 2010).
Caso as construções vulcânicas aflorem, há a formação das ilhas vulcânicas, que
posteriormente, por processos de erosão, podem sofrer o aplainamento de seus
topos. À medida que são arrastadas junto à placa litosférica subsidente, sendo
deslocadas lateralmente a partir do eixo da cordilheira, essas feições podem sofrer
um afundamento, formando os guyots. (BAPTISTA NETO & SILVA, 2004).
3.1.2 Composição da fauna bentônica
Os montes submarinos diferem largamente em forma, tamanho e localização, o que
reflete nas condições ambientais e biogeográficas, e na composição da biota local. A
composição da biota bentônica em montes submarinos demonstra um padrão
estratificado em resposta aos gradientes das condições ambientais (temperatura,
pressão,
concentração
de
oxigênio,
disponibilidade
de
comida
ou
luz),
principalmente à mudança na profundidade (O‟ HARA, 2007; ROGERS et al., 2007;
CLARK et al., 2010). A biota também poderá refletir ao “reservatório” de espécies
que acercam outros montes submarinos e a margem continental (MCCLAIN et al.,
2009).
A morfologia do monte submarino pode influenciar amplamente a composição da
fauna e flora associadas, uma vez que também irá influenciar o padrão da
hidrodinâmica local e, consequentemente, a deposição de sedimento e matéria
orgânica. (CLARK et al., 2010).
Montes de aspecto mais cônico, muito
possivelmente apresentarão superfície mais rochosa e íngreme, influenciada por
correntes mais fortes, e talude bem escarpado e com fendas, resultando em menor
deposição sedimentar em seu topo e maior nas fendas. (CLARK et al., 2010). Por
outro lado, montes de topos aplainados, como os guyots, facilitarão a deposição do
sedimento no topo do monte, e seus taludes apresentarão superfícies rochosas.
Nesse contexto, a distribuição da biota respeitará as condições que melhor a satisfaz
(CLARK et al., 2010).
18
3.2 BANCOS DE RODOLITO
Rodolitos são estruturas de algas vermelhas coralinas, não-geniculadas, de forma de
vida livre, que precipitam carbonato de cálcio (na forma de cristais de calcita) em
suas paredes celulares, podendo ter estruturas constituídas inteiramente de algas
coralinas ou apresentarem um núcleo de outro material, como uma rocha, por
exemplo. Se desenvolvem a partir de fragmentos oriundos de outras algas calcárias
e constituem ramificações (talos), que se destacam e se desenvolvem no estado
livre, não fixos, sendo este tipo de recrutamento (por fragmentação) muito importante
e comum (FOSTER, 2001; DIAS, 2000). Apresentam formas diferentes de
crescimento, o que é atribuído à interação entre o caráter genético e as condições
ambientais (Figura 1) (SCHAEFFER et al., 2002).
Figura 1. Imagens de oito rodolitos vivos típicos coletados ao longo de um gradiente de profundidade,
mostrando diferentes formas e tamanhos (AMADO-FILHO, 2007)
19
Vários autores apontam a capacidade de colonização das algas calcárias em
habitats distintos. De regiões tropicais a regiões polares (STENECK, 1986), desde a
zona intermarés até grandes profundidades (DIAS, 2000; STENECK, 1986;), as
algas calcárias formam o grupo de algas marinhas mais amplamente distribuído pelo
globo.
Agregados desses nódulos podem formar comunidades extensas, denominadas
bancos de rodolito (ADEY, 1986; FOSTER, 2001). Os bancos apresentam nódulos
vivos e mortos, que tendem a ocorrer sobre substratos inconsolidados (areia
litoclástica) e geralmente em regiões submetidas a ondas e correntes de fundo
moderadas, mas fortes o suficientes para revirarem os nódulos (ADEY, 1986;
FOSTER, 2001; DIAS, 2000), prevenindo, assim, que esses sejam soterrados, mas
não a ponto de promover a quebra insustentável dos talos (FOSTER, 2001). Os
bancos de rodolitos, junto aos recifes de coral, florestas de Kelps e pradarias de
gramíneas, são considerados parte do “Big Four”, que são os quatro ecossistemas
de organismos bentônicos de maior área e de suma importância em diversidade e
organismos associados (FOSTER, 2001).
Os rodolitos formam uma das comunidades bentônicas mais importantes da
plataforma continental brasileira (GHERARDI, 2004). Estima-se que os bancos de
rodolitos brasileiros se estendam entre 2o N e 25o S, sendo considerada essa área, a
maior extensão no mundo dessas comunidades (DIAS, 2000; KEMPF, 1970). As
ocorrências, de maneira geral, são mais contínuas e estão localizadas na plataforma
média e externa.
Esses ecossistemas também apresentam grande importância econômica, pois deles
são extraídos os granulados bioclásticos marinhos, compostos a partir de algas
calcárias ou fragmentos de conchas (coquitas e areias carbonáticas), usados em
diversas aplicações (DIAS, 2000; FOSTER, 2001). A explotação dos depósitos
acarreta a redução da população e degradação da comunidade bentônica, sendo
motivo de preocupação do ponto de vista de manejo e preservação, uma vez que
essas áreas são tão importantes ecologicamente (DIAS, 2000; FOSTER, 2001).
20
3.3 AMBIENTES RECIFAIS
Recifes biogênicos são o produto da atividade de cimentação construtiva de
constituintes bióticos que, devido à suas capacidades de resistirem à ação das
ondas, conseguem erguer construções e estruturas recifais (LOWENSTAM, 1950).
Eles são o resultado da atividade orgânica em resposta aos fatores ambientais
(hidrofísicos e hidroquímicos) em conjunto ao histórico geológico em que estão
inseridos (GISCHLER; HUDSON, 2004). Ocorrem principalmente em áreas rasas
tropicais oligotróficas, de alta salinidade e baixa turbidez, mas também em diversos
outros lugares do oceano, incluindo em águas profundas (CASTRO et al., 2011).
Os recifes são construídos por corais e vários outros organismos biomineralizadores,
dos quais se destacam as algas coralíneas, que são um importante componente do
ambiente recifal, formando ecossistemas altamente produtivos e de alta riqueza de
espécies (STENECK & DETHIER, 1994; KIKUCHI & LEÃO, 1997; LEÃO &
DOMINGUEZ, 2000) e podendo representar papel tão ou mais importante que os
corais na construção dos recifes (CASTRO et al., 2011).
Ambientes recifais, sobretudo os coralíneos, são ecossistemas marinhos diversos,
considerados altamente produtivos, que oferecem habitação, alimento, abrigo e
proteção contra predadores a até milhões de espécies diferentes de plantas e
animais (LEÃO et al., 2008;SHEPPARD et al., 2009), compondo uma complexa rede
de interações tróficas, competitivas e cooperativas (CASTRO et al., 2011). Esses
ecossistemas são considerados uma das duas comunidades naturais mais diversas
do globo, sendo sua biodiversidade análoga a das florestas tropicais (REAKAKUDLA, 1997; LEÃO et al., 2008). Ainda, são responsáveis pelo mais alto grau de
fixação de carbono e oxigênio e maior produtividade, quando comparados com
qualquer outro ecossistema costeiro.
21
4. ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo do presente trabalho é dividida em duas, que foram nomeadas
como: Área de estudo Cadeia Vitória-Trindade (CVT) e Área de estudo Atol das
rocas.
4.1 CADEIA VITÓRIA-TRINDADE
A Cadeia Vitória-Trindade (CVT) compreende uma cadeia de 9 montes submarinos
(Besnard, Vitória, Congress, Champlaine, Montague, Jaseur, Columbia, Davies e
Dogaressa ), entre outros menores, e duas ilhas, em sua extremidade oriental
(Trindade e Martin-Vaz) (Figura 2). Abrangendo cerca de 1000 km de extensão, a
cadeia inicia-se no talude continental a 175 km da costa, ao largo de Vitória, ES, e
perlonga em seu início, a borda sul do banco dos Abrolhos (ALMEIDA, 2006). Está
localizada dentro da Zona Econômica Exclusiva brasileira, a 20-21o S e 29-38o W
(Figura 1) e do ponto de vista geológico, inserida na Zona de Fratura de VitóriaTrindade (ZFVT) (ALVES, 2002). Uma característica importante é que os seus cimos
são planos em função dos processos erosivos marinhos e cobertos por calcários
biogênicos (ALMEIDA, 2006).
Figura 2. Mapa batimétrico ao longo da Zona de Fratura de Vitória-Trindade entre a costa, a Ilha da
Trindade e o Arquipélago Martin Vaz (ALMEIDA, 2006)
A teoria mais aceita para a formação da cadeia é a que aborda a Pluma Mantélica
de Trindade. Essa teoria propõe que o continente sul-americano, moveu-se sobre o
hot spot Trindade (localizado sob a ilha de mesmo nome) enquanto avançava em
22
direção oeste em seu caminho de separação da placa litosférica da África,
reativando, dessa forma, a ZFVT. (DUNCAN & RICHARDS, 1991;SIEBEL et al.,
2000; THOMAS-FILHO et al., 2005; SKOLOTNEV et al., 2011). Vários dos relevos
submarinos inseridos na cadeia apresentam forma alongada aproximadamente de
direção leste-oeste, ocasionada pela intrusão do magma na zona de fratura
orientada dessa forma (ALMEIDA, 2006).
4.2.2 Aspectos climáticos e oceânicos
As ilhas de Trindade e Martin Vaz estão inseridas em uma região de clima oceânico
tropical, e que sofre influência dos ventos alísios do Leste e do Sudeste. A
temperatura média anual é de 25°C, sendo fevereiro e setembro os meses mais
quente e mais frio, respectivamente. (CIBEC, 2005). Chuvas rápidas, conhecidas
como pirajás, ocorrem quase diariamente, sobretudo no verão. (CIBEC, 2005).
Entre os meses de abril e outubro, ocorrem frentes frias periódicas, vindas da
Antártica, que sobem pelo sul do Brasil e desviam para o oceano quando atingem a
região sudeste, alcançando as ilhas e provocando abruptas alterações nas
condições do mar. (CIBEC, 2005). A Ilha da Trindade apresenta um pico de 600
metros de altura, proporcionando um grande obstáculo para as nuvens carregadas,
que chocam com o pico e precipitam, o que mantém três grandes fontes de água
potável na ilha (CIBEC, 2005).
A Corrente do Brasil (CB), corrente de contorno oeste associada ao Giro Tropical do
Atlântico Sul, origina-se a aproximadamente 10°S, quando o braço sul da Corrente
Sul Equatorial se bifurca. A CB então flui em direção sul, bordejando a plataforma
continental brasileira, até a região da Convergência Subtropical, a 33-38°S
(STRAMMA, 1991; SILVEIRA et. al., 1994), sendo que em 20,5°S, a CB se depara
com a Cordilheira Trindade-Vitória, carregando águas aquecidas (Água Tropical)
(EVANS et al., 1983) . Dessa forma, as águas que circundam Trindade e Martin Vaz
são caracterizadas pela alta salinidade (valores médios entre 35,1 a 36,2 ppm), pela
temperatura morna (27°C) e por alcançar transparência de até 50 metros.
23
4.2 ATOL DAS ROCAS
Os atóis são recifes oceânicos de aspecto anular, geralmente apresentando uma
laguna interna e ilhas formadas por depósitos arenosos inconsolidados do Holoceno
(BARRY et al., 2007). A teoria mais aceita para a formação dos ecossistemas
recifais em forma de atol é a teoria de Darwin (1942), na qual ele propôs que os
recifes são construídos em volta de ilhas vulcânicas por organismos construtores, de
forma concomitante ao rebaixamento do monte vulcânico em relação ao nível do
mar, por um aumento do nível deste, ou por subsidência tectônica. A construção do
edifício carbonático pela atividade dos organismos, como corais e algas, após todo o
embasamento cristalino estar abaixo do nível do mar, resultaria no arcabouço recifal
em forma circular, formando uma laguna central, o Atol (SOARES et al., 2011;
PEREIRA et al., 2010). Processos hidrodinâmicos de pequena escala promovem a
renovação da água no interior do atol e canais fazem a ligação entre o oceano e a
laguna, proporcionando a ciclagem de nutrientes e gases dissolvidos (BAIRD &
ATIKINSON, 1997; PURDY & WINTERER, 2006).
Assim como a Cadeia Vitória-Trindade, o Atol das Rocas faz parte de uma cadeia de
montes submarinos e elevações do embasamento (Cadeia de Fernando de
Noronha) (GORINI &BRYAN, 1974; SOARES-GOMES et al., 2001, GHERARDI &
BOSENCE, 2001; PEREIRA et al., 2010). A cadeia é constituída pelo Arquipélago de
Fernando de Noronha, Atol das Rocas e outros montes e elevações, todos inseridos
na Zona de Fratura Fernando de Noronha, uma ramificação da dorsal mesoceânica
(ALMEIDA, 2006; MABESOONE & COUTINHO, 1970). A existência de uma ilha
(Fernando de Noronha) e um atol ao extremo leste da Cadeia de Fernando de
Noronha assemelha-se à configuração da Cadeia Vitória-Trindade (que apresenta a
Ilha da Trindade e o arquipélago de Martin Vaz em sua extremidade oriental),
indicando origem similar para ambas (ALMEIDA, 2006).
A Cadeia de Fernando de Noronha, localizada na região Equatorial Ocidental do
Oceano Atlântico (SCHOBBERNHAUS et al.,1984), assim como a Cadeia VitóriaTrindade, apresenta os topos de seus montes aplainados pela erosão subaérea e
abrasão marinha, formando guyots (ALMEIDA, 2006; LARRAZÁBAL & OLIVEIRA
2003). O Atol das Rocas é um exemplo desses montes, apresentando sua
24
plataforma de abrasão marinha coberta por depósitos biogênicos que hoje se
encontram expostos, de forma que o atol localiza-se no topo de um monte
submarino, cuja base encontra-se a 4000 metros de profundidade no leito oceânico.
Sua localização é a 3°51‟S e 33°49‟W, a 266 km da cidade de Natal e 150 km a
oeste do arquipélago de Fernando de Noronha (Figura 3) (KIKUCHI & LEÃO 1997).
Segundo Kikuchi (1994) e Gherardi & Bosence (2005), o Atol das Rocas é o único
atol do Atlântico Sul Equatorial.
Figura 3. Localização do Atol das Rocas na região oceânica adjacente ao Nordeste Brasileiro,
incluído na Zona de Fratura Fernando de Noronha. 1 – Limite de zonas de fratura; 2 – Rochas
magmáticas. (Modificado de ALEMIDA, 2006).
É consentido que o embasamento cristalino do Atol das Rocas seja de origem
semelhante às rochas vulcânicas de Fernando de Noronha (determinadas variando
entre 12, 3 e 1,7 Ma) e de idade superior, devido à sua localização mais distante em
relação à cordilheira mesoceânica. O edifício carbonático desse atol apresenta um
estrato (de 12 m de espessura) de idade holocênica constituído principalmente por
algas coralíneas incrustantes, além de incrustações de moluscos vermetídeos,
corais e foraminíferos. As idades radiométricas dos esqueletos de coral desse
estrato indicam que o atol se formou há aproximadamente 6000 anos AP.
A estrutura recifal primária do atol é composta principalmente por algas coralinas
incrustantes, sendo a alga vermelha Porolithon cf. pachydermum o principal
construtor do recife. Essa alga ainda é encontrada em associação com mais quatro
gêneros de algas coralinas, representando abundância relativa de 70% na formação
25
(GHERARDI & BOSENCE, 2001). Além das algas coralinas, a estrutura carbonática
de Rocas ainda é arquitetada por gastrópodes vermetídeos, foraminíferos, tubos de
poliquetas e corais e seus fragmentos (GHERARDI & BOSENCE, 2001).
4.2.1 Aspectos climáticos
A região é dominada pela Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) (NIMER, 1989)
e os ventos predominantes ao longo do ano são ventos fracos, de leste e sudeste
com velocidades variando entre 6,0 a 10,0 m/s e uma frequência de 45%.
Entretanto, a região exibe relativa sazonalidade, em que, nos meses de inverno (de
junho a agosto), os ventos apresentam velocidades variando entre 11,0 e 15,0 m/s e
frequência de 35% para SE e 15% para E, e no verão (de dezembro a abril),
velocidade usualmente acima de 20,0 m/s e frequência em cerca de 20% para os
ventos SE e E (KIKUCHI & LEÃO,1997).
A temperatura da água do mar tem média de 27,0 °C e pode chegar a 42 °C nas
piscinas, onde a salinidade na superfície varia entre 36 e 37. A maré varia 2,7
metros, no máximo, e tem regime semidiurno e mesotidal. Em marés baixas de
sizígia, o platô recifal fica exposto (GHERARDI & BOSENCE, 1999). O atol é
banhado pela Corrente Sul Equatorial, que apresenta direção constante para W
(GÓES, 2006) e velocidade média de 30 cm.s-1 (RICHARDSON & WALSH, 1986) e
as ondas se concentram na porção a Barlavento (SE) do atol (GHERARDI &
BOSENCE, 2001; SOARES et al., 2011).
26
5. MATERIAIS E MÉTODOS
Dados geofísicos de batimetria e sonografia, e imagens realizadas por filmagens em
mergulho autônomo foram obtidos da região da Cadeia Vitória-Trindade e dados de
sonografia e imagens por meio de Veículo Remotamente Operado (ROV) foram
aquisitados da região de Atol das Rocas, a fim de se alcançar os objetivos definidos.
5.1 REGISTROS SONOGRÁFICOS
Os registros sonográficos foram obtidos através de um sonar de varredura lateral ou
SideScan Sonar (SSS), de modelo Edgetech 4100, associado a um sistema de
aquisição digital modelo 560P com programa de aquisição Discover (V.5.12). Como
transdutor do sistema, foi utilizado um “peixe” 272TD (100/500) kHz, e também
foram empregados no levantamento, GPS e laptop, todos pertencentes ao
Laboratório de Geologia Marinha (LaboGeo-UFES). O sonar foi operado na
frequência de 100 kHz e varredura latera de cerca de 100 a 200 metros para a área
de estudo de Atol das Rocas e de 200 a 400 metros para a CVT. O peixe foi
preferencialmente rebocado a uma profundidade de cerca de 10 % da profundidade
local.
O sonar de varredura lateral funciona através da emissão de dois feixes acústicos,
com um ângulo de abertura da ordem de 30 o, que viaja até o fundo marinho e
interage com ele. O eco do sinal acústico emitido, ou sinal de retorno (acoustic
backscatter), é recebido pelos transdutores e transmitido para a unidade de
gravação no interior da embarcação e então processado, resultando em uma
imagem acústica do fundo do mar (AYRES NETO, 2000; AYRES NETO &
BAPTISTA NETO, 2004; KENNY et al., 2003). A imagem formada é em função das
diferentes intensidades do sinal de retorno, que dependem de uma série de fatores
como o tipo de sedimento (e sua granulometria e textura), ângulo de incidência,
micromorfologia do fundo e atenuação das ondas acústicas (Figura 6) (BLONDEL &
MURTON, 1997; AYRES NETO, 2000).
5.2 AQUISIÇÃO DE DADOS
27
5.2.1 Cadeia Vitória-Trindade
5.2.1.1 Registros sonográficos
Foram realizadas duas expedições para coleta dos registros sonográficos, a primeira
em março de 2009 e a segunda em fevereiro de 2011. Os dados foram coletados
nos montes submarinos Almirante Saldanha, Jaseur, Davis e Vitória, e nas
plataformas das Ilhas da Trindade e de Martin Vaz (Figura 4).
Figura 4. Mapa da área de estudo Cadeia Vitória-Trindade (CVT), com localização dos levantamentos
sonográficos.
5.2.1.1 Registros batimétricos
A batimetria é a técnica usada para se medir a espessura da coluna d‟água através
da emissão de sinais acústicos e aferição do intervalo de tempo entre o momento
em que o sinal foi emitido e o instante em que este sinal retorna ao sensor. Sabendo
a velocidade de propagação do pulso acústico, é possível, então, determinar essa
distância (AYRES NETO & BAPTISTA NETO, 2004; SOUZA 2006).
Registros batimétricos foram coletados através de um equipamento de Sistema de
Posicionamento Global (GPS), com sonda, modelo Garmin 178C de frequência de
200 kHz e coleta de dados a cada 1 segundo concomitantemente ao levantamento
sonográfico.
5.2.1.2 Registros de imagens subaquáticas
Para fins de corroboração dos registros, foram realizadas filmagens do leito marinho
na região da Cadeia Vitória-Trindade em pontos estratégicos, com câmera de vídeo
28
colorido. As filmagens e fotografias foram gravadas cobrindo-se as principais
características do ambiente bentônico de locais estratégicos, sendo depois
atribuídas aos respectivos tipos de fundo marinho.
5.2.2 Atol Das Rocas
5.2.2.1 Registros sonográficos
Os registros sonográficos foram coletados em novembro e dezembro de 2011, no
topo do banco Sueste e na plataforma do monte que suporta o Atol. Filmagens com
Veículo Remotamente Operado (ROV) foram realizadas a fim de corroborar os
dados sonográficos. Não foram coletados registros batimétricos nas campanhas
realizadas na região do Atol das Rocas.
Figura 5. Mapa da área de estudo Atol das Rocas com localização do levantamento sonográfico.
5.2.2.2 Registros de ROV (Veículo de Operação Remota)
O ROV consiste em um equipamento não tripulado e, portanto, remotamente
operado que fornece imagens do fundo marinho, adquiridas através de uma câmera
acoplada a uma armação de trenó (AYRES NETO & BAPTISTA NETO, 2004;
WADDELL, 2005). O equipamento é ligado ao navio por um cabo e daí recebe a
energia e os comandos necessários para a operação. As imagens são enviadas aos
computadores à bordo do navio (AYRES NETO & BAPTISTA NETO, 2004).
29
Foram realizadas filmagens do leito marinho sobre a plataforma do Atol das Rocas
em pontos estratégicos com ROV de modelo SeabotixH LBV 150S2, equipado com
câmera de vídeo colorido. As filmagens foram gravadas de forma a cobrir as
principais características do ambiente bentônico de cada local, e posteriormente
transformadas em imagens estáticas de um quadro por segundo.
5.3 PROCESSAMENTO LABORATORIAL
5.3.1 Registros sonográficos
As imagens acústicas registradas foram processadas no software SonarWizMap 5,
da empresa Chesapeak Technology, para devidas correções, a fim de que mosaicos
georreferenciados fossem produzidos e exportados como imagens GeoTiff com uma
resolução de 1,0 m/pixel para serem trabalhadas no software ArcGis 9.3, onde as
imagens foram tratadas e interpretadas para se definir os padrões sonográficos.
As imagens digitais geradas, os sonogramas, foram interpretadas de forma a
determinar suas características reflexivas a partir dos parâmetros de intensidade de
retorno do sinal (baixa, média ou alta) caráter textural (homogêneo, heterogêneo,
presença de formas de fundo) e rugosidade. Dessa forma, foi possível a
determinação de diferentes padrões acústicos e a identificação dos tipos de fundo e
feições morfológicas associadas, permitindo assim que fosse determinado a
distribuição dos tipos de substrato presentes.
Os distintos padrões acústicos e a definição dos tipos de substrato associados foram
determinados considerando a predominância relativa desses tipos de fundo, de
forma que, nos casos em que não foi possível definir detalhadamente os limites dos
distintos tipos de substrato, as classificações foram determinadas de maneira mais
abrangente, a fim de facilitar a descrição dos registros, confecção de mapas, e a
interpretação dos resultados. Dessa forma, a classificação de certo tipo de substrato
não exclui totalmente a ocorrência de outro tipo, mas pode apenas indicar uma
proporção consideravelmente maior de um em relação ao outro.
30
5.3.1 Registros batimétricos
Através do software de aquisição MapSource e de processamento Surfer 9, foram
determinados os pontos dos registros batimétricos e a distância percorrida, de forma
a se ter, para cada sonograma, a rota realizada pela embarcação e a partir daí,
exportar os valores de profundidade e distância acumulada para a construção dos
perfis batimétricos através do software Excel, do pacote do Microsoft Office. Dessa
forma, foi possível determinar a profundidade em diferentes pontos, possibilitando a
análise do ponto correspondente no registro sonográfico e fazer a correlação com a
distribuição dos tipos de fundo registrados, como é exemplificado na Figura 6.
31
(a)
(b)
Figura 6. Linha sonográfica (a) e perfil batimétrico correspondente (b), mostrando a variação da profundidade ao longo do percurso efetuado pela
embarcação, com origem em A e término em G.
32
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 IDENTIFICAÇÃO DOS PADRÕES SONOGRÁFICO
O principal critério para a identificação dos padrões sonográficos e posterior
atribuição aos respectivos tipos de substrato foi o reconhecimento de
distintos padrões de retorno do sinal acústico existentes nos sonogramas
analisados e a correlação com verdade de campo e comparação embasada
na bibliografia de trabalhos análogos ao estudo presente.
Devido a problemas técnicos durante a aquisição dos dados, algumas áreas
dos
sonogramas
ficaram
impossibilitadas
de
serem
interpretadas
efetivamente, sendo classificadas como “Não Identificado”.
Os padrões acústicos identificados, bem como seus respectivos códigos e
área de estudo de ocorrência, estão inseridos na Tabela 1, que segue:
Tabela 1. Padrões acústicos com respectivos códigos adotados e suas
ocorrências nas áreas de estudo Cadeia Vitória-Trindade (CVT) e Atol das
Rocas (AR).
Padrão acústico
Padrão homogêneo de alta intensidade de retorno de sinal
acústico
Padrão heterogêneo com baixa e média intensidade de
retorno de sinal acústico
Padrão heterogêneo com baixa e alta intensidade de retorno
de sinal acústico
Padrão de estruturas de grande porte em fundo de baixa a
média intensidade de retorno de sinal acústico
Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de alta
intensidade de retorno de sinal acústico
Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de baixa a
média intensidade de retorno de sinal acústico
Padrão heterogêneo de baixa, média e alta intensidade de
retorno de sinal acústico com estruturas de pequeno porte
Código CVT AR
P1
X
X
P2
X
P3
X
X
P4
X
X
P5
X
X
P6
X
P7
X
X
33
6.2 CARACTERIZAÇÃO DOS PADRÕES SONOGRÁFICOS E ATRIBUIÇÃO
AOS TIPOS DE SUBSTRATO CORRESPONDENTES
a) Padrão homogêneo de alta intensidade de retorno de sinal acústico
(P1)
O padrão acústico identificado como homogêneo de alta intensidade de
retorno de sinal acústico (Figura 7) foi encontrado nas duas áreas de estudo,
sendo o de maior representatividade para ambas. O padrão foi vinculado ao
tipo de fundo de rodolito (Figura 8). Imagens subaquáticas desse tipo de
substrato foram registradas em diversos pontos da CVT e plataforma do Atol
das Rocas. A Figura 8 mostra um registro rodolitos sobre a plataforma do Atol
da Rocas.
Figura 7. Padrão homogêneo de alta intensidade de retorno de sinal acústico (P1)
Figura 8. Imagens subaquáticas de bancos de rodolito da plataforma do Atol das Rocas.
.
34
b) Padrão heterogêneo com baixa e média intensidade de retorno de
sinal acústico (P2)
Caracterizado por apresentar fundo de baixa intensidade de retorno de sinal
intercalando com áreas de média intensidade de retorno de sinal (Figura 9).
O padrão está associado ao substrato de sedimento inconsolidado de
granulometria fina (faixas escuras) com faixas de sedimento de granulometria
mais grossa (faixas mais claras). Em certos pontos, foi possível notar a
presença de formas de fundo, feições comuns em fundos inconsolidados,
ocasionadas pela ação de corrente ou ondas. O padrão foi encontrado na
CVT, sobre a plataforma de Martin Vaz e da Ilha da Trindade.
Figura 9. Padrão heterogêneo com baixa e média intensidade de retorno de sinal acústico
(P2)
c) Padrão heterogêneo com baixa e alta intensidade de retorno de sinal
acústico (P3)
O padrão apresenta fundo de baixa intensidade de retorno de sinal,
intercalando com faixas de alta intensidade de retorno de sinal (Figura 10),
sendo relacionado a substrato sedimento inconsolidado de granulometria fina
com faixas de rodolito. Esse padrão foi encontrado apenas na área de estudo
de Atol das Rocas.
35
Figura 10. Padrão heterogêneo com baixa e alta intensidade de retorno de sinal acústico
(P3)
Bertoldi (2013) identificou o mesmo padrão no mapeamento de uma área do
Banco dos Abrolhos e, comparando-o com imagens de ROV adquiridas nos
seus locais de ocorrência, também o atribuiu a um substrato misto de rodolito
e sedimento inconsolidado (Figura 11). Vale também ressaltar, que o padrão
foi encontrado em áreas contíguas a regiões de domínio de rodolito, o que
também serve como argumento para tal correlação.
Figura 11. Padrão heterogêneo de baixa e alta intensidade de retorno de sinal acústico (à
esquerda) e imagem de ROV correspondente (à direita).Fonte: Modificada de Bertoldi, 2013).
d) Padrão de estruturas de grande porte em fundo de baixa a média
intensidade de retorno de sinal acústico (P4)
O padrão foi associado a estruturas recifais (alta intensidade de retorno de
sinal) de grande porte, configurando construções recifais de maior altura e/ou
mais agrupadas ou coalescidas, presentes em fundo sedimentar não
consolidado de granulometria fina (baixa intensidade de retorno de sinal) ou
média (média intensidade de retorno de sinal) (Figura 12). Foi encontrado
nas ilhas da Trindade e Martin Vaz, e principalmente nas construções do anel
recifal do Atol.
36
Filmagens de estruturas recifais (Figura 13) com câmera subaquática foram
realizadas sobre o Monte Davis, sendo o ponto de mergulho nas
coordenadas 20º 34,603S e 34º 48,387W (Figura 14), localizado sobre a área
correspondente ao sonograma do monte em questão.
a)
b)
Figura 12. Padrão de estruturas de grande porte em fundo de baixa (a) a média (b)
intensidade de retorno de sinal acústico (P3). Estruras recifais de Atol das Rocas
Figura 13. Imagens subaquáticas de estruturas recifais do Banco Davis, servindo de verdade
de campo.
37
Figura 14. Sonograma do monte Davis, com ponto de mergulho para aquisição de imagens
subaquáticas (20º 34,603S e 34º 48,387W)..
e) Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de baixa a média
intensidade de retorno de sinal acústico (P5)
O padrão evidenciou estruturas recifais pequenas sobre um fundo dominado
por sedimento inconsolidado, apresentando, em certos pontos, formas de
fundo (Figura 15). As estruturas recifais desse padrão apresentaram menor
altura e se distribuíram de maneira mais dispersa que as dos padrões P4 e
P5.
Figura 15. Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de baixa a média intensidade de
retorno de sinal acústico (P5)
38
Figura 16 Imagem subaquática da plataforma do Atol das Rocas evidenciando estruturas
recifais sobre fundo com sedimento inconsolidado. A imagem mostra a associação desse
tipo de fundo com macroalgas.
f) Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de alta intensidade
de retorno de sinal acústico (P6)
Padrão associado a estruturas recifais de menor porte, distribuídas de forma
mais aleatória sobre um fundo composto por rodolitos (Figura 17). As
estruturas desse padrão configuraram recifes semelhantes aos descritos no
padrão anterior.
Figura 17. Padrão de estruturas de pequeno porte em fundo de alta intensidade de retorno
de sinal acústico (P5)
39
Figura 18. Estruturas recifais sobre bancos de rodolito. Imagem de ROV sobre uma área da
plataforma do Atol das Rocas
g) Padrão heterogêneo de baixa, média e alta intensidade de retorno de
sinal acústico com estruturas de pequeno porte (P7)
O padrão mostrou uma maior complexidade na composição do fundo em
relação aos outros padrões, apresentando rodolito, estruturas recifais de
diferentes
morfologias
e
rugosidade
e
sedimento
inconsolidado
de
granulometria fina e média, com presença ou não de formas de fundo (Figura
19).
Figura 19. Padrão heterogêneo de baixa, média e alta intensidade de retorno de sinal
acústico com estruturas de pequeno porte (P7)
40
6.2 DISTRIBUIÇÃO DOS TIPOS DE SUBSTRATO
6.2.1 Cadeia Vitória-Trindade
A seguir, será realizada a descrição da distribuição de domínios dos tipos de
substrato da CVT de forma concomitante à análise dos registros batimétricos
adquiridos.
Uma área total de 18,7 km² foi mapeada na Cadeia Vitória-Trindade. Dessa
área, 58,5% correspondeu a fundo coberto por bancos de rodolito, 30,6% por
sedimento inconsolidado, 8,7% por estruturas recifais e 2,5% foi determinado
como Não Identificado.
Os bancos de rodolito foram encontrados em todos os montes submarinos,
equivalendo a 100% do substrato dos sonogramas dos bancos Vitória,
Jaseur, e Almirante Saldanha (Figura 22). Também foi o principal tipo de
fundo dos sonogramas dos bancos Davis e Columbia, mas esses também
apresentaram estruturas recifais (em ambos os sonogramas) e sedimento
inconsolidado (em Davis).
Os registros batimétricos dos montes submarinos Almirante Saldanha,
Vitória, Jaseur e Columbia ficaram na faixa média de 60 a 100 metros de
profundidade. As regiões com maior variação na batimetria, como esperado,
foram as aproximadas às ilhas, equivalentes aos sonogramas da Ilha da
Trindade e Martin Vaz.
O Banco Columbia apresentou estruturas recifais pequenas e dispersas, não
formando bancos recifais. Essas estruturas foram identificadas como as do
padrão P6. 93% do sonograma foi classificado como rodolito, 3,35% como
estruturas recifais e 2,73% não foi identificado (Figura 20)
41
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Figura 20. Sonogramas que apresentaram 100% do conteúdo de substrato Rodolito. (a) e (b)
sonogramas do monte submarino Vitória: (a) região oeste do Banco e (b) região leste; (c) e
(d) sonogramas do Monte Jaseur: (c) região oeste e (d) região leste e; (e) Banco Almirante
Saldanha.
Já em Davis, as estruturas recifais apresentaram maior tamanho e
distribuição mais agrupada, semelhantes às identificadas no padrão P4.
Também foi observada a presença de sedimento inconsolidado nos arredores
dessas estruturas. O sonograma localizado no Banco Davis apresentou
composição de 82,37% de rodolito, 6,87% de cobertura recifal e 10,76% de
42
sedimento inconsolidado (Figura 21). Os recifes encontrados em Davis se
assemelharam mais às encontradas sobre as plataformas das ilhas de
Trindade e Martin Vaz, apresentando um arranjo mais agrupado ou
coalescido.
Figura. 21. Domínios do tipo de fundo para o sonogramas dos Montes Columbia e Davis.
O sonograma de Martin Vaz apresentou 51,9% de sedimento inconsolidado,
44,8% de domínio recifal e 3,3% da área não foram identificados. Foi possível
observar a presença de rodolitos, principalmente próximo às estruturas
recifais, no entanto, por representarem uma pequena fração dos registros,
não foi determinado a ocorrência no mapa do domínio Rodolito.
Os registros sonográficos da Ilha da Trindade foram os que apresentaram
maior diversidade e complexidade dos tipos de fundo associados, exibindo
todos os tipos de substrato (Figura 22). A região mapeada ao sul da Ilha de
Trindade apresentou 62,7% de cobertura de rodolito, 33, 9% de sedimento
inconsolidado e apenas 1,9% de estruturas recifais, todas de pequeno porte
(padrão P6). Os registros batimétricos dessa área mostraram valores médios
maiores que as dos outros dois sonogramas da plataforma da ilha, o que
pode explicar a ausência de estruturas recifais de grande porte.
43
Figura 22. Distribuição dos domínios dos tipos de fundo para os sonogramas da Ilha da Trindade e Martin Vaz.
44
Devido a erros na metodologia empregada ao se realizar o levantamento
sonográfico e interferências no equipamento, uma grande área (34,7%) do
sonograma situado a leste da ilha da Trindade ficou impossibilitada ser
devidamente identificada. Apesar de ter sido notada a presença de rodolitos, o
sonograma foi dominado por sedimento inconsolidado (40%) e estruturas
recifais (25,2%). As áreas com maior cobertura recifal (com estruturas maiores
e mais coalescidas) estiveram na faixa de profundidade entre 30 a 40 metros.
A noroeste da Ilha de Trindade, o sonograma apresentou configuração com
58,7% de sedimento inconsolidado, 33,1% de rodolito e 7,2% de estruturas
recifais. O tipo de fundo de uma pequena área (1%) não foi identificado.
Fazendo-se a relação entre as variações batimétricas e o tipo de fundo
correspondente, foi observado que, de maneira geral, os bancos de rodolito
dominaram as regiões de maior profundidade e as estruturas recifais tiveram
maior concentração nas áreas mais rasas, principalmente as construções
recifais de maior tamanho e altura, como as descritas no padrão P4. Isso fica
bem evidenciado nesse sonograma (a noroeste da Ilha da Trindade), em que o
registro com as maiores construção recifais se encontra no ponto mais próximo
da ilha (Figura 23), onde foram registrados os menores valores de
profundidade (cerca de 20 metros).
Figura 23. Sonograma registrado a noroeste da ilha da Trindade, onde foi observado o maior
banco recifal (em extensão e altura), no ponto mais próximo à ilha da Trindade e os menores
valores de profundidade da coluna d‟água.
45
Como conclusão, os recifes encontrados nas regiões mais profundas, com
exceção do Banco Davis, tenderam a apresentar tamanho reduzido e
distribuição
mais
dispersa,
não
formando
bancos
recifais
tão
bem
desenvolvidos como os encontrados nos sonogramas das ilhas de Martin Vaz
e, sobretudo de Trindade, enquanto que os bancos de rodolito dominaram
quase que totalmente os montes submarinos aqui estudados.
6.2.2 Atol das Rocas
Os sonogramas da área de estudo Atol das Rocas foram nomeados como AR1,
AR2, AR3, AR4, AR5 e AR6 para os localizados na plataforma do monte
submarino que suporta o Atol, e como BS1, BS2 e BS3 para os situados sobre
o Banco Sueste.
Foram mapeados 3 km² na área de estudo Atol das Rocas, porém, por erros
metodológicos, alguns sonogramas apresentaram áreas sem informação
acústica, totalizando 0,6 Km². Portanto, 2,4 Km² foram efetivamente mapeados.
Desses, 46,81% foi dominado por bancos de rodolito (padrão P1), 27,1% por
estruturas recifais de grande porte (padrão P4), 12,92% por fundo composto
por rodolito com estruturas recifais pequenas associadas (padrão P6), 7,32%
por tipo de fundo mesclado de rodolito, estruturas recifais e sedimento
inconsolidado (padrão P7) e 5,9% foi classificado como „Não identificado.
Foi observada uma grande distribuição do substrato rodolito sobre o Banco
Sueste. O sonograma BS3 apresentou composição inteiramente de rodolito e
os sonogramas BS1 e BS2 apresentaram, além de bancos de rodolito (35,5%
da área), estruturas recifais pequenas sobre esse tipo de fundo, como as
descritas para o padrão P6, ou seja, estruturas de pequeno porte sobre fundo
de rodolito. Essas áreas foram classificadas como tipo de fundo Rodolito/Recife
(49,5% da área). Não foi possível identificar o tipo de fundo de 15,1% da área
desses sonogramas.
46
Figura 24. Domínios dos tipos de fundo para os sonogramas do Banco Sueste.
As áreas equivalentes aos sonogramas AR1, AR3, AR4 e AR5 foram
totalmente cobertas por bancos de rodolito O sonograma AR6 também foi
dominado por esse tipo de fundo, mas apresentou uma pequena área (0,93%)
de estruturas recifais pequenas, como as do padrão P6.
Em AR2, foi observada a maior cobertura recifal da área de estudo, sobretudo
na seção do sonograma que contorna o Atol. Esse sonograma foi o que
apresentou maior complexidade do fundo mapeado, exibindo áreas com
estruturas recifais de diferentes formas e padrão de distribuição em conjunto
com sedimento inconsolidado e rodolito. Essas áreas foram classificadas como
tipo de fundo Rodolito/Inconsolidado/Recife, correspondentes ao padrão
classificado como padrão P7 e equivaleram a 21,1% do sonograma. O domínio
recifal representou 63,1% do sonograma, e o domínio Inconsolidado/Rodolito,
que também apresentou faixas de rodolito (padrão P3), representou 9,3%. Em
6,5% da área do sonograma não pôde ser identificado o tipo de fundo.
47
Figura 25. Domínios dos tipos de fundo nos sonogramas da plataforma do Atol das Rocas
48
De maneira geral, analisando os mapas de composição de substrato, é possível
afirmar que, para ambas as áreas de estudo, a distribuição dos diferentes tipos
de substrato se configurou aproximadamente da seguinte forma:

o substrato recifal, sobretudo as estruturas de maior porte (construções
mais altas e bem desenvolvidas) estiveram presentes primordialmente
nas áreas de menor profundidade da coluna d‟água, ao entorno das ilhas
oceânicas e do atol

as regiões em que a cobertura sedimentar de inconsolidados foram mais
representativas, estiveram quase sempre associadas a regiões com
presença de construções recifais, sobretudo de estruturas de maior porte;

o substrato composto por rodolito (bancos de rodolito) dominou
principalmente as áreas mais afastadas das ilhas oceânicas e de maior
profundidade.
6.3 DISTRIBUIÇÃO DOS BANCOS DE RODOLITO
A composição da biota residente em montes submarinos é muitas vezes
atribuída à biota existente nas regiões que circundam os montes, sugerindo uma
conectividade entre as comunidades biológicas dessas áreas. Diversos estudos
apontam essa conectividade, evidenciando semelhanças entre a biota
encontrada nos montes submarinos e regiões da plataforma continental próxima
(GASPARINI & FLOETER, 2001; ÁVILA & MALAQUIAS, 2003). Além da
fragmentação, os rodolitos também são capazes de se reproduzirem por
esporos, que podem ser transportados por correntes para outros locais de
crescimento (FOSTER, 2001), possibilitando a existência de bancos isolados
dominados por rodolitos (MINNERY, 1990). Há diversos trabalhos que
comprovam a enorme distribuição dos bancos de rodolito na plataforma
brasileira (FOSTER, 2001; DIAS, 2000), inclusive nas regiões adjacentes às
áreas de estudo do presente trabalho. Amado-Filho et. al (2007), Pacheco
(2011) e Bourguignon (2013) evidenciaram a existência de vastos bancos de
rodolito na plataforma do Espírito Santo e Amado-Filho et. al. (2012) na
plataforma do Banco dos Abrolhos. Costa Neto (1997) classificou os tipos de
49
fundo na plataforma continental do estado do Rio Grande do Norte e constatou a
presença de bancos de rodolito na região. Dessa forma, as plataformas
continentais adjacentes aos montes submarinos poderiam representar potenciais
áreas fontes desses organismos, possibilitando a colonização dessas algas
nesses montes. No entanto, para confirmar essa teoria, é preciso um
levantamento mais detalhado sobre a composição das espécies presentes
nessas regiões.
6.4 DOMÍNIO RECIFAL
Os recifes atuais se desenvolvem preferencialmente em águas rasas
(profundidades inferiores a 50), claras e de temperaturas amenas (não inferiores
a 20°C) (BLANC, 1982). O substrato recifal registrado no presente trabalho foi
prioritariamente observado nas regiões mais aproximadas das ilhas oceânicas,
onde a profundidade é menor, garantindo maior incidência luminosa,
temperaturas mais amenas, e a concentração de nutrientes potencialmente
maior, através do aporte continental.
O sedimento carbonático é formado in situ, através da quebra da estrutura recifal
e a fragmentação de esqueletos e conchas de organismos marinhos que vivem
nos recifes e em seu redor, como foraminíferos, vermetídeos , algas coralíneas e
diversos outros, ficando concentrados nos topos e nos arredores das estruturas
recifais (LEÃO E GINSBURG, 1997). Isso explica o acompanhamento da
ocorrência dos sedimentos inconsolidados próximos às estruturas recifais
mapeadas. Além disso, as estruturas servem de barreiras para as correntes
oceânicas, de forma que, os sedimentos ficam mais facilmente retidos nessas
áreas.
Os recifes classificados como de grande porte mapeados na CVT apresentaram
estruturas de caráter menos rugoso e construções de menores alturas, que os
encontrados em Atol da. Rocas. Esses recifes não apresentaram muita variação
em aspecto e morfologia, estando quase sempre bem agrupados e coalescidos.
50
(a)
(b) ...................... ...(c)
Figura 26. Estruturas recifais de grande porte registradas na plataforma noroeste da Ilha de
Trindade (a), plataforma de Martin Vaz (b) e do Banco Davis (c).
A região mapeada nas proximidades do Atol das Rocas (sonograma AR2)
mostrou maior complexidade do tipo de fundo e estruturação e morfologia recifal.
As estruturas recifais apresentaram grande variação na morfologia, caráter
textural (rugosidade) e padrão de distribuição sobre o fundo (agrupadas ou
dispersas), de forma que foi possível observar diferentes composições do fundo
(Figura 27), tais como: construções recifais de maior altura e de alta rugosidade,
bem agrupadas (ou coalescidas); estruturas de alturas menores e com caráter
textural de maior ou menor rugosidade, bem agrupadas e coalescidas, ou
dispersas; estruturas associadas a fundo de rodolito e sedimento inconsolidado,
com ou sem formas de fundo, entre outros.
Figura 27. Diferentes composições do fundo e padrões de estruturas recifais encontradas nas
proximidades do Atol das Rocas.
51
Pôde-se notar, ainda, que a região do sonograma AR2 que contorna o anel
recifal do Atol apresentou as construções recifais de maior altura e coalescência,
exibindo textura muito rugosa (Figura 28).
Figura 28.Seção do banco recifal registrado nas proximidade do anel recifal do Atol das Rocas
Essas construções correspondem à Frente Recifal, assim classificada no estudo
Pereira et. al. (2010), em que os autores descrevem distintas feições de acordo
com as diferentes características morfológicas do complexo recifal. A Frente
Recifal, que foi primeiramente descrita por Kikuchi (1994), corresponde à
estrutura recifal submersa que se desenvolve a sotavento do atol, (indo desde o
canal da região norte até a reentrância recifal na porção sul), sendo as porções
Norte e Noroeste as regiões mais extensas, podendo atingir até 600 metros de
extensão recife afora. Sua configuração se formou quando o guyot foi colonizado
por algas calcárias, moluscos, crustáceos e recifes de corais, resultando no anel
em elipse que se elevou em relação ao nível do mar e formou o atol com uma
laguna rasa e duas ilhas arenosas (GHERARDI & BOSENCE, 2001).
52
6.5 ECOSSISTEMAS CARBONÁTICOS
Recifes biogênicos são o produto da ação de comunidades de organismos
cimentadores em resposta aos fatores ambientais a que estão sujeitos (como
disponibilidade de luz, hidrodinâmica, turbidez, etc) e das condições geológicas
pretéritas da região em que se encontram (GISCHLER; HUDSON, 2004) Como
resultado, diversas composições de ambientes recifais são encontradas, em
função das espécies que se adaptarão melhor a essas condições. Dessa forma,
o crescimento de organismos como algas calcárias, pode assumir relevância
igual ou maior que a dos corais. É o caso do Atol das Rocas (KIKUCHI 1994;
KIKUCHI & LEÃO, 1997; GHERARDI & BOSENCE 1999), em que os recifes são
compostos predominantemente de algas calcárias, moluscos vermetídeos,
foraminíferos e secundariamente de corais. Essa constatação é importante, uma
vez que é comumente aceito que as algas coralíneas não apresentam
capacidade de erguer construções calcárias ou de terem sido os construtores
primários de recifes, no Neogeno (KIKUCHI, 2002).
Geradas
Já é bastante divulgada a importância ecológica que os ecossistemas de recifes
de coral representam e já foram realizados diversos estudos sobre a ecologia
desses ambientes. Eles são considerados os ecossistemas marinho de maior
diversidade e provêm uma gama de bens e serviços para a humanidade
(COSTANZA ET AL., 1997; MOBERG E FOLKE, 1999). Por outro lado, os
ecossistemas relacionados aos bancos de rodolito começaram a ser analisadas
com mais afinco, apenas recentemente, de forma que é necessária a realização
de estudos mais detalhados sobre esses ambientes, a fim de que eles sejam
melhor compreendidos. Poucos estudos publicados sobre bancos de rodolito
abordam essas comunidades do ponto de vista ecológico, incluindo informações
consistentes sobre sua estrutura, a associação com outros organismos e a
identificação
de
espécies
dessas
algas
coralíneas
(BOSENCE,
1999;
GHERARDI, 2004; AMADO-FILHO et al., 2007).
Ainda assim, já é consentida a grande importância ecológica desses bancos de
algas coralíneas, sendo considerados uma das comunidades bentônicas mais
53
importantes da plataforma continental brasileira (GHERARDI, 2004). Junto aos
corais e outros organismos, as algas coralinas incrustantes compõem um
importante componente do ambiente recifal, principalmente em locais rasos e
expostos a grandes níveis de distúrbios, formando ecossistemas altamente
produtivos e de alta riqueza de espécies (STENECK & DETHIER, 1994;
KIKUCHI & LEÃO, 1997; LEÃO & DOMINGUEZ, 2000) e apresentando alta
capacidade adaptativa a diversas condições de intensidade luminosa, deposição
de sedimento, competição e herbivoria (STENECK, 1986). Ainda, como parte de
seu alto valor ecológico, vale destacar a importância dos rodolitos como
estruturadores de habitats, uma vez que são capazes de transformar fundos
homogêneos de sedimentos inconsolidados em substrato rígido heterogêneo
que provê habitat para diversas outras algas e invertebrados, somando riqueza
ao ambiente (STELLER, et al., 2003; AMADO-FILHO et al., 2007; FOSTER et
al., 2007).
54
7 CONCLUSÃO
De maneira geral, foi observada a predominância do substrato rodolito sobre os
outros tipos de substrato, representando 56,9% da área total estudada (CVT e
Atol das Rocas). Esses bancos dominaram principalmente as regiões mais
profundas, principalmente os topos dos montes submarinos (guyots) e a
plataforma do Atol das Rocas, enquanto que os bancos recifais foram
encontrados majoritariamente nas regiões dos arredores das Ilhas oceânicas e
do Atol, ou seja, áreas mais rasas. As estruturas recifais observadas nas regiões
mais profundas mostraram distribuição mais dispersa, não formando bancos
recifais extensos, e exibindo tamanho relativamente pequeno, quando
comparadas com as construções próximas às ilhas oceânicas. Os recifes do Atol
das Rocas apresentaram maior variação em sua morfologia que os da Cadeia
Vitória-Trindade, exibindo alta complexidade na configuração do fundo mapeado.
De acordo com os resultados aqui obtidos e o conhecimento de outros estudos
análogos ao presente, é correto afirmar que a integração de diferentes técnicas
de investigação do fundo marinho, como sonar de varredura lateral com outras
técnicas de levantamento, tais como batimetria, amostras sedimentares e
registros de imagens, resulta em informações confiáveis e de boa qualidade para
a caracterização dos diferentes tipos de fundo e comunidades bióticas
associadas. A aplicação em conjunto desses métodos é cada vez mais
empregada para determinar satisfatoriamente os aspectos geológicos e
biológicos do fundo
55
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