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TítuloIndicadores geomorfológicos e sedimentalógicos na avaliação da tendência evolutiva da zona costeira: aplicação ao concelho de Esposende
Autor(es)Loureiro, Eduardo
Orientador(es)Granja, Helena Maria
Palavras-chavePraia arenosa
Praia de seixos
Praia reflectiva
Praia intermédia
Praia dissipativa
Galgamentos
Balanço sedimentar
Perfil de praia
Declive da praia
Recuo das arribas
Afloramentos rochosos
Vulnerabilidade
Risco
Cheias
Movimentos de vertente
Sandy beaches
Shingle beaches
Reflective beaches
Intermediate beaches
Dissipative beaches
Overwashing
Sedimentary budget
Beach profile
Beach slope
Cliff retreat
Rocky outcrops
Vulnerability
Natural hazards
Risk
Flooding
Slope instability
Landslides
Data13-Jul-2007
Resumo(s)As praias arenosas da zona costeira de Esposende (NO de Portugal), ocupando uma faixa de cerca de 15km de comprimento segundo uma orientação geral N-S, desde a foz do rio Neiva até à Apúlia, têm sofrido erosão acentuada, e sido , gradualmente substituídas por praias de seixos, cuja permanência é, agora, uma constante desde praia a Foz do Neiva até Cepães. Segundo a terminologia de Davis e Hayes (1984), esta costa é de energia mista, dominada pela onda e pela maré. A maré é mesotidal, com um regime do tipo semi-diurno, apresentando uma amplitude máxima de preiamar de 3.9m e uma amplitude mínima de baixa-mar de 0.2m (dados do Instituto Hidrográfico da Marinha, 2004). No que respeita à agitação marítima, a ondulação mais frequente que atinge as praias desta faixa costeira caracteriza-se por período de 9 s e altura de 2m (valores médios), sendo o rumo NO o mais frequente (79%). No entanto, no sector a norte da foz do Cávado, a presença de uma ampla área de afloramentos rochosos na zona intertidal e na pré-praia contribui para a alteração das características físicas das ondas, interferindo no padrão de refracção, difracção e reflexão da ondulação incidente e atenuando a energia das ondas que atingem a praia relativamente ao sector meridional. Nesta dissertação pretendeu-se averiguar em que medida esta diferenciação se reflecte na tendência evolutiva desta zona costeira e nos volumes sedimentares envolvidos no trânsito entre a praia e a pré-praia. Neste contexto, esta zona costeira foi dividida em segmentos com diferentes características geomorfológicas: Foz do Neiva; Belinho-Mar; Mar- Rio de Moínhos-Cepães-Esposende; Foz do Cávado-Restinga de Ofir; Bonança-Cedobem; praia de Apúlia. Com base nos resultados obtidos nos levantamentos topográficos dos perfis transversais da praia, e nas observações de campo referentes às mudanças da praia, estabeleceram-se quatro tipos principais de morfologia: 1) praia arenosa intermédia, com berma, cúspides na face da praia e bancos arenosos associados a regueiras (ridge-and-runnel systems); 2) praia arenosa de baixo declive (<0.05 ou 2.9º), berma de largura reduzida ou inexistente, face da praia aplanada e, por vezes, alguns bancos associados a regueiras pouco desenvolvidas; 3) praia mista (seixos+areia), berma reduzida, face da praia com declive reduzido e com pequenas cúspides de seixos e areia; 4) praia de seixos com declive elevado (0.13), com uma crista de seixos (com altura de 4 a 5m) paralela à arriba talhada na duna frontal e cúspides na parte superior da face da praia. As mudanças de morfologia das praias foram consequência da ondulação, mais particularmente: 1) da incidência de edge-waves associadas a ondulação do tipo mergulhante; 2) da frequência de períodos de forte agitação marítima (tempestades); 3) da existência de afloramentos rochosos na zona intertidal e na pré-praia; 4) da presença de esporões e quebramares; 5) da diferente orientação da praia relativamente à ondulação dominante; 6) da relativa proximidade à foz do rio Cávado. Com base na morfologia e no declive e nas características hidrodinâmicas, as praias foram agrupadas em: arenosas dissipativas, arenosas intermédias, rochosas-intermédias (mistas) e rochosas reflectivas (seixos). Estas diferenças são principalmente devidas às suas características morfológicas. Nas praias arenosas intermédias a dissipativas as mudanças morfológicas estão principalmente associadas à presença de correntes de retorno e aos sistemas de bancos-regueiras, enquanto que nas praias de seixos as mudanças da morfologia são, em grande parte, resultantes do ajustamento da totalidade do perfil da praia às condições hidrodinâmicas. Durante o período de estudo, os diferentes tipos de praia apresentaram, em comum, tendência erosiva (défice sedimentar), embora muito mais elevada nas praias arenosas (-685 m3/m/ano) do que nas de seixos (-81m3/m/ano). Relativamente ao valor do recuo das arribas, as praias de seixos apresentaram valores mais baixos comparativamente aos verificados nas praias arenosas. Este facto revela que a presença das cristas de seixos origina uma estabilidade relativa da praia, defendendo as arribas arenosas do ataque directo das ondas. Para identificar o padrão geral de distribuição sedimentar recorreu-se à análise dimensional e à composição mineralógica dos sedimentos. A análise textural dos sedimentos da praia mostrou que a norte da foz do Cávado predominam a areia média a grosseira e seixos, enquanto que nas praias a sul a classe textural dominante é areia média a grosseira. Nos seixos predominam os quartzitos, embora com origens diferentes. Alguns são provenientes dos afloramentos rochosos emersos, mas outros não têm equivalente nas áreas emersas, sendo provavelmente provenientes dos afloramentos rochosos submersos, existentes na plataforma continental. As areias são essencialmente quartzosas. O tipo de sedimentos das praias a norte do Cávado (seixos) parece mostrar que a sua actual alimentação resulta do desmantelamento de paleodepósitos de areias e seixos, situados na prépraia e sob a praia propriamente dita. Durante a última década, a orla costeira teve uma taxa de recuo superior a 3m/ano, chegando, mesmo, a atingir a dezena de metros nas zonas de galgamento de Belinho e de Mar. Além das mudanças morfológicas periódicas, as praias mostram uma crescente erosão caracterizada por: 1) aumento da área de exposição dos afloramentos rochosos na zona intertidal; 2) recuo elevado das arribas talhadas na duna frontal, principalmente nas zonas de galgamento e na extremidade N da restinga; 3) elevado défice sedimentar anual. Com base nestes indicadores pode inferir-se que este sector costeiro apresenta equilíbrio instável e evolução muito rápida, caracterizada, principalmente, pela acentuada migração das praias para o interior e galgamentos marinhos que constituem uma ameaça crescente para as populações. Considerando a exposição aos perigos naturais, mais especificamente à erosão costeira e aos galgamentos do mar, toda esta zona costeira apresenta um grau de risco elevado, com excepção dos segmentos de Belinho e do sul de Apúlia, nos quais o risco foi considerado baixo. Durante o período de estudo verificaram-se intervenções antrópicas desajustadas, tais como: 1) destruição do coberto vegetal; 2) impermeabilização de grandes áreas; 3) encanamento e obstrução de linhas de água; 4) alteração das condições de drenagem superficial e subterrânea; 5) modificação das cargas sobre as dunas e abertura de taludes, em resultado da construção de habitações, infra-estruturas e a exploração intensiva dos aquíferos (abertura indiscriminada de poços) para rega dos campos agrícolas situados nas áreas adjacentes ao sistema dunar, conduzindo a um aumento da instabilidade natural do solo. O grau de risco às cheias é elevado nas zonas situadas nos leitos de cheia das linhas de água, principalmente dos rios Cávado e Neiva. O grau de risco relativo a movimentos de vertente é também grande em áreas da plataforma alta e na arriba fóssil nas encostas com declive superior a 16%, especialmente nas áreas que apresentam acidentes estruturais. Palavras chave: praia arenosa, praia de seixos, praia reflectiva, praia intermédia, praia dissipativa, galgamentos, balanço sedimentar, perfil de praia, declive da praia, recuo das arribas, afloramentos rochosos, vulnerabilidade, risco, chieas, movimentos de vertente.
The sandy beaches of the coastal zone of Esposende (NW Portugal), that extend over 15 km N-S, between the Neiva River and Apúlia, have been strongly eroded and gradually replaced by shingle beaches, which are now permanent features in the sector between Cepães and Foz do Neiva. The coastal segment of Esposende can be considered of mixed energy and wave-dominated type, according to Davis and Hayes (1984). The local tide is mesotidal and semidiurnal, with a maximum equinoctial spring tide high-water level of 3.9 m, a minimum low-water level of 0.2 m, and a mean spring tide of 3.49 m (data from Instituto Hidrográfico da Marinha). Concerning the wave climate, the predominant waves come from NO (79%) and are characterised by 9 s period and 2 m height. However, the presence of rocky outcrops in large areas of the nearshore and intertidal zone, north of the Cávado rivermouth, contribute to the changes of the physical wave characteristics , interfering with the refraction, diffraction and reflection of the incident waves, and decreasing the wave energy reaching the beach. This dissertation aims to evaluate to what extent this differentiation is reflected by the evolutionary trend of this coastal zone and by the sedimentary budget involved in transport between the beach and the nearshore. For this purpose, the coastal zone of Esposende was subdivided into six segments with different geomorphological characteristics: Foz do Neiva, Belinho-Mar, Mar- Rio de Moínhos- Cepães- Esposende, Foz do Cávado- Restinga de Ofir, Bonança –Cedobem and Apúlia. Based on results obtained by cross-shore beach profile surveys and field observations of beach changes, four main types of morphology were observed: 1) an intermediate sandy beach, with berm, sandy beach cusps on the upper beach face and sandy bars associated to ridge-and-runnel systems; 2) a lowangle sandy beach (<0.05 or 2.9o), narrow or absent berm, smoothed beach face and sometimes, small sandy bars associated to ridge-and-runnels systems; 3) a sand and gravel beach with a narrow berm, a beach face with a moderately steep slope, and small beach cusps of pebbles and sand; 4) a shingle beach with a steeper slope (0.13), with a shingle ridge (4-5m of height) parallel to the foredune, and cusps of pebbles and cobbles at the upper beach face. The morphology of the beaches changes in relation to the wave climate and more particularly by: 1) the incidence of edge-waves associated with plunging breaker-waves; 2) the frequency of storms; 3) the existence of nearshore rocky outcrops; 4) the presence of groynes and breakwaters; 5) the different orientations of the beach in relation to the predominant wave action; 6) the relative proximity to the Cávado rivermouth. Based on beach morphology, slope, and hydrodynamic characteristics, the studied beaches have been grouped into four classes: dissipative sandy, intermediate sandy, intermediate rocky-shore platform (sand and gravels), and reflective rocky-shore platform (gravels and cobbles) beaches. These differences mainly result from their morphological characteristics,. On the intermediate to dissipative sandy beaches, the morphological changes are mainly associated to the presence of swash bars, rip currents and ridge-andrunnels systems, whereas on rocky-shore platform shingle beaches the morphological changes are largely the result of adjustments of the overall beach profile to the hydrodynamic conditions. During the period of investigation, the different beach types went all through an erosional trend, though this was much higher on the sandy beaches (-685 m3/m/year) than on the shingle beaches (-81m3/m/year). Cliff retreat on the shingle beaches showed lower values than on the sandy beaches. This indicates that shingle ridges induce a relative stability to the beach, protecting sandy cliffs from direct wave attack. To identify the general sedimentary distribution pattern, grain size analysis and mineralogical composition of the sediments was established. The grain size analysis of the beach sediments showed that the sector north of the Cávado rivermouth is composed of medium to coarse sand and gravels, while the beaches to the south are composed of only medium to coarse sand. Most of the pebbles and cobbles are represented by quartzites of different origins, from the emerged rocks as well as from submerged (shelf) outcrops. Sands consist essentially of quartz. The type of sediments (pebbles and cobbles) from the beaches north of the Cávado rivermouth indicates that the sedimentary source results from the destruction of paleo-deposits located nearshore and below the foreshore. Over the last ten years, this coastal sector showed a sandy cliff retreat of the foredune of 3m/year, reaching higher values (>10m) at the overwash zones of Belinho and Mar beaches. Besides the seasonal morphological changes, the beaches show an increasing erosional trend characterised by: 1) an increase of rocky outcrop areas in the intertidal zone; 2) a strong sandy cliff retreat at the backshore, mainly in the overwash zones and in the northern part of the Ofir spit; 3) a strong negative sediment budget each year. Based on these indicators, it is possible to conclude that this coastal sector shows an unstable equilibrium and a rapid evolution, mainly characterised by a strong beach migration inland and marine overwashes that are a growing threat for the populations Considering the exposure to natural hazards, and specifically to coastal erosion and marine overwashes, this whole coastal zone shows a high degree of risk, with the exception of the Belinho segment and the segmentsouth of Apúlia, which are considered to be at low risk. During the period of this study, some ill-devised human interventions were performed, such as: 1) destruction of the forested area; 2) waterproofing of large areas ; 3) channelling and obstruction of runoff systems 4) alteration of surface and sub-surface drainage conditions; 5) changes to the burden imposed on the dunes and opening of trenches for houses and infra-structural buildings, and intensive exploration of the aquifers (indiscriminate opening of wells) for the agricultural fields just behind the dune systems, this all leading to an increase of the soil instability. The degree of flooding risk is high in the areas located in the floodplains, mainly of the Cávado and the Neiva rivers. The risks from slope instability and landslides are also large in some areas of the high platform and in the fossil cliff were the slope exceeds 16%, especially in areas that contain structural accidents.
TipoTese de doutoramento
DescriçãoTese de doutoramento em Geologia
URIhttps://hdl.handle.net/1822/7096
AcessoAcesso aberto
Aparece nas coleções:BUM - Teses de Doutoramento
CCT - Teses de Doutoramento/PhD Theses

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