A zona costeira cearense tem aproximadamente 600 km de extensÃo, distribuÃda em diversas unidades geoambientais. O foco deste trabalho sÃo os Tabuleiros PrÃ-LitorÃneos, moldados em rochas da FormaÃÃo Barreiras, de Paleodunas e Dunas. O plano amostral à composto de 71 poÃos rasos totalizando 360 amostras distribuÃdas por toda zona de Tabuleiros. Por intermÃdio de anÃlises granulomÃtricas, teor de carbonato, morfoscopia, geomorfologia por sensoriamento remoto e determinaÃÃo dos teores de metais em 9. Pelos parÃmetros analisados foi descoberto que a zona de dunas costeiras (paleodunas) nÃo se limita somente aos grandes campos de toda a Ãrea e com forma definida, sendo encontrados em locais antes mapeados como da FormaÃÃo Barreiras. Em geral, as paleodunas se encontram logo abaixo das recentes tendo as mesmas caracterÃsticas. A estratigrafia destes depÃsitos à formada no topo por uma camada bem fina de solo ou por sedimentos provenientes de rios, quando prÃximos ou na abrangÃncia de suas planÃcies de inundaÃÃo. Sotopostos, os sedimentos da FormaÃÃo Barreiras, sendo uma das principais feiÃÃes caracterÃsticas dos Tabuleiros PrÃ-LitorÃneos com granulometria variando de areia mÃdia a fina, com a presenÃa de nÃveis arenoargilosos e conglomerÃticos. O tom predominante à o avermelhado, que vai clareando ao se aproximar do nÃvel freÃtico. A partir de imagens Landsat ETM+ e SRTM, onze perfis topogrÃficos foram traÃados, identificando o comportamento dos Tabuleiros e sua delimitaÃÃo, com Ãnfase as drenagens que recorta a unidade. Os teores de metais presentes nos sedimentos apresentam ordem de abundÃncia Al>Fe>Pb>Mn>Cu, o alumÃnio à mais abundante com teor mÃdio de 5,47 mg.g-1, seguido do ferro, com 1,93 mg.g-1, chumbo com 4,58 ug.g-1, manganÃs com 4,14 ug.g-1 e o cobre, com 0,11 ug.g-1. O alumÃnio à derivado do intemperismo das rochas do embasamento, o ferro de um grupo de minerais que compÃe o embasamento, o chumbo tambÃm à encontrado nas rochas em regiÃes mais interiores, contudo a explicaÃÃo pra seus teores à a urbanizaÃÃo na regiÃo, o manganÃs e o cobre estÃo na ordem de ug.g-1 sua concentraÃÃes muito baixas tem explicaÃÃo na deficiÃncia deste elementos no embasamento. A quantidade mÃdia de matÃria orgÃnica nÃo excedeu 1,17%, e 2.42 % para carbonato de cÃlcio. / The coastal area Cearà has approximately 600 km long, divided into several units geoambientais. The focus of this work are the Pre-coastal trays, molded in the Barreiras Formation rocks of Paleodunas and dunes. The sampling plan consists of 71 shallow wells total of 360 samples distributed throughout the Tablelands area. Through analysis of size, content of carbonate, morfoscopia, geomorphology and remote sensing for determining the levels of metals in the 9th By the parameters analyzed was discovered that the area of coastal dunes (paleodunas) is not limited only to major fields of the whole area and shape, before being found in local map and the Barreiras Formation. In general, the paleodunas are below the recent having the same characteristics. The stratigraphy of these deposits is formed on top and a thin layer of soil or sediment from rivers, or when coming in from their coverage of flood plains. Sotopostos, the sediments of the Barreiras Formation, one of the main features characteristic of pre-coastal trays with a range of medium to fine sand, with the presence of arenoargilosos levels and Conglomerates. The predominant tone is reddish, which will clear when approaching the water table level. The images from Landsat ETM + and Srtm eleven topographic profiles were traced, identifying the behavior of the trays and their boundaries, emphasizing the drainages that cut the unit. The levels of metals in sediments have plenty of order Al> Fe> Pb> Mn> Cu, aluminum is more abundant with average content of 5.47 mg.g-1, followed by iron, with 1.93 mg.g -1, lead ug.g-1 to 4.58, manganese 4.14 to ug.g-1 and copper, with 0.11 ug.g-1. Aluminum is derived from the weathering of rocks of the basement, the iron of a group of minerals that make up the rock, lead is also found on rocks in the more inland, though the explanation for its content is the urbanization in the region, manganese and copper are the order of ug.g-1 is its very low concentrations in the explanation of this deficiency in the light elements. The average quantity of organic matter did not exceed 1.17% and 2.42% for calcium carbonate.

A deriva litorânea é estudada no litoral sul do Espírito Santo através de diferentes técnicas: distribuição de Minerais Pesados (MP); modelo conceitual Análise de Transport de Sedimento (Sediment Trend Analysis - STA), através da variação de parâmetros texturais do sedimento; dados de clima de onda entre 1997 e 2010 do modelo global WaveWatch III propagados para a zona costeira através do modelo Delft-3D, fornecendo parâmetros necessários para as equações de deriva; e imagens de satélite e fotografias aéreas para avaliar a variação espaço-temporal da morfologia costeira. O modelo STA mostrou-se confiável apenas nos dois setores ao norte, enquanto nos demais os resultados foram mascarados por altos teores de MP e/ou carbonato e a entrada de outras fácies no sistema; as equações representaram bem a variação da morfologia costeira na área de estudos. De maneira geral, os setores ao sul apresentaram transporte longitudinal para sul, e os setores ao norte, para norte, fato relacionado à batimetria local. A orientação da linha de costa auxiliou na compreensão dos fenômenos erosivos, pois em sua maioria estão orientados no sentido NEN, formando 45º com as ondas dos setores de ESE e SE. / Longshore drift is studied in the southern portion of Espírito Santo through different techniques: Heavy Minerals (HM) distribution; the conceptual model Sediment Trend Analysis (STA) by sediment textural parameters fluctuation; wave climate data between 1997 and 2010 from WaveWatch III propagated to the coastal zone through Delft-3D model, providing the required data for longshore drift equations; and satellite images and aerial photograph to survey time-space coastline variations. The STA model appears to be trustworthy only within the northern sectors, as high HM and/or carbonate content and different facies input into the system may mask the results. Broadly speaking, the southern sectors showed longshore transport southward, while northern sectors showed northward longshore transport, which is related to local bathymetry. Shoreline azimuth helped understanding the location of erosive zones, since most of them are turned NEN, 45o with ESE and SE wave sectors.

Esta pesquisa procurou compreender e avaliar os impactos decorrentes da ocupação desordenada do litoral paulista e estabelecer prognósticos de ocupação em áreas pouco ou não ocupadas e com similaridade geomorfológicas de processos costeiros. Por meio do método de matrizes foram identificados e avaliados os seguintes impactos: alteração da linha de costa, ocorrência de erosão costeira, alteração do regime de sedimentação do perfil praial, instalação de processos erosivos nas margens de canais estuarinos e redução de áreas naturais. A partir dos impactos avaliados na Baixada Santista estabeleceu-se um prognóstico para Ilha Comprida considerando a implantação de obras de engenharia, como estruturas rígidas perpendiculares (enrocamentos e canais de drenagem), um porto, e a ocupação em áreas de preservação permanente, que acarretariam as seguintes alterações: modificação da linha de costa na face exposta da ilha, alteração do regime de sedimentação, processos erosivos nos canais estuarinos e poluição de águas superficiais. Com base nos resultados foi elaborado um roteiro-guia para orientar futuros projetos de ocupação e prevenir impactos na dinâmica sedimentar. O trabalho ressalta a necessidade do conhecimento prévio dos processos da dinâmica sedimentar bem como a avaliação de acertos e erros em áreas geomorfologicamente similares, para implantação de obras costeiras. / This research looked for to understand and to evaluate the decurrent impacts of the disordered occupation of the São Paulo coast and to establish prognostics of occupation in areas occupied or not occupied with geomorphological and coastal processes similarity. They had been identified and evaluated by method of matrices the following impacts: alteration of the shoreline, occurrence of coastal erosion, alteration of the regimen of sedimentation of the beach profile, installation of erosive processes in the edges of estuarine channels and reduction of natural areas. The impacts evaluated in the Baixada Santista could established a prognostic for Ilha Comprida considering the implantation of engineering projects, as perpendicular rigid structures (groins and drainage channels), a port, and the occupation in areas of permanent preservation, that would cause the following alterations: modification of the shoreline in the external face of the island, erosive alteration of the regimen of sedimentation, erosive processes in the estuarine channels and superficial water pollution. On the basis of the results were elaborated a script-guide to guide futures occupation projects and to prevent impacts in the dynamics sedimentary. The work stands out the necessity for previous knowledge dynamics sedimentary processes as well as the evaluation of rightness and errors in geomorphological similar areas, for coastal projects implantation.

[pt] A paisagem costeira presente no Litoral Oriental do Maranhão tem como um de seus elementos campos de dunas móveis, compondo um ambiente dinâmico que expressa alterações significativas tanto espaciais quanto temporais. Como parte dessa paisagem, o litoral de Tutóia apresenta feições eólicas relativamente próximas à linha de costa resultantes da ação conjugada de ondas, correntes costeiras, ação fluvial, variações do nível do mar e fatores climáticos que contribuíram para a configuração da atual paisagem costeira ao longo do tempo. Por estar inserida na Área de Proteção Ambiental do Delta do Parnaíba, a área de estudo merece destaque por sua importância socioeconômica e ambiental, o que justifica o desenvolvimento de estudos que contribuam para um melhor entendimento dos processos e da dinâmica que atuam na região. O presente trabalho tem como principal objetivo identificar alterações que ocorreram na paisagem costeira do município de Tutóia (MA), associadas aos processos de erosão e progradação da linha de costa e a dinâmica de evolução do campo de dunas ao longo dos últimos 23 anos. Espera-se com isso contribuir para o melhor conhecimento da dinâmica do Litoral Oriental maranhense fornecendo informações que sirvam de subsidio para futuros projetos de preservação e ordenamento do uso e ocupação da zona costeira. Para o desenvolvimento da pesquisa foram analisadas imagens de satélite (1994 a 2017) e elaborado uma série temporal por meio de técnicas de geoprocessamento, como sensoriamento remoto e sistemas de informações geográficas (SIG). Os resultados implicam em um mapa da evolução multitemporal dos campos de dunas móveis, onde houve um aumento na velocidade de deslocamento das dunas e na erosão da linha de costa, o que possibilitou identificar a significativa influência da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), que quando submetida à anomalia Temperatura da Superfície do Mar (TMS) e ocorrência do El Niño, interfere na região Nordeste do Brasil, aumentando o período de escassez de chuvas e a intensidade dos ventos alísios, sendo estas as causas do aumento da velocidade de migrações de dunas nos períodos analisados. A presente dissertação reuniu importantes informações a respeito da dinâmica costeira local, principalmente em um trecho do litoral com escassez de informação, mas, é importante dar continuidade aos estudos desenvolvidos na área, aprofundando o conhecimento acerca do comportamento desses ambientes tendo em vista o planejamento das ações relacionadas aos processos de ocupação e exploração dos recursos naturais e que se almeje o desenvolvimento equilibrado, respeitando as intensa variabilidade do ambiente costeiro. / [en] The coastal landscape present in the Eastern Coast of Maranhão has dune fields as one of its elements, composing a dynamic environment that expresses significant spatial and temporal changes. As part of this landscape, the littoral of Tutóia exhibits eolian features relatively near to the coastline resulting from the combined action of waves, coastal currents, fluvial action, sea level variations and climatic factors that contributed to the current coastal landscape configuration over time. Being inserted in the Environmental Protection Area of Parnaíba Delta, the study area deserves attention because of its socioeconomic and environmental importance, which justifies the development of studies that contribute to a better understanding of the processes and dynamics that operate in the region. The present work main objective is to identify changes that occurred in the coastal landscape of Tutóia (MA) city, associated with the coastline erosion and progradation processes and the dune fields evolution dynamics over the last 23 years. It is expected to contribute to a better knowledge of the Eastern Coast of Maranhão dynamics by providing information that will serve as a subsidy for future preservation and planning the use and occupation projetcs of the coastal zone. For the research development, satellite images (1994 to 2017) were analyzed and a time series was elaborated through geoprocessing techniques such as remote sensing and geographic information systems (GIS). The results imply a multitemporal evolution map of the mobile dune fields, where had an increase on the dune displacement velocity and on the coastal line erosion, which allowed identifying the significant influence of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), which when subdued to the Sea Surface Temperature (SST) anomaly and the El Niño occurrence, interferes in Brazil northeast region, increasing the rain scarcity period and the trade winds intensity, being these the causes of the dune migration velocity increase in the analyzed period. The present dissertation gathered important information about the local coastal dynamics, especially in a stretch of the coast with scarce information, however, it is important to continue the studies developed in the area, deepening the knowledge about the behavior of these environments owing to the planning of actions related to the occupation and exploitation of natural resources processes and that a balanced development is craved, respecting the intense variability of the coastal environment.

O objetivo deste estudo foi caracterizar a dinâmica das ondas de areia presentes no interior da Baía de São Marcos em São Luís, estado do Maranhão, utilizando dados de campanhas de batimetria bimestral e granulometria, para determinar a geomorfologia de fundo, além de séries temporais eulerianas de velocidade e variação da maré dos anos de 2011 e 2012 para validar um modelo hidrodinâmico local. O posicionamento horizontal e vertical nos conjuntos de dados batimétricos, digitalizados em transectos longitudinais, forneceu corredores de transporte que concordaram com os obtidos por meio do modelo numérico. Foram registradas ondas de areia com comprimento e altura superiores a 342 m e 6 m, respectivamente. A migração horizontal chegou a 1,8 m/dia e as intensidades de corrente a 1.84 m/s sobre o campo de ondas de areia e 2.58 m/s nos canais adjacentes. O Cabeço do Mearim e a Ilha do Medo são os principais responsáveis pela divisão dos regimes hidrodinâmicos locais forçados pela maré, os quais controlam os padrões morfológicos e migratórios das feições de fundo. Os mapas residuais de velocidade aliados aos coeficientes de dominância de maré calculados demonstraram que as principais forçantes do sistema são intensas nos canais e ao sul da Ilha do Medo e menos pronunciadas nas planícies rasas do sistema estuarino. As técnicas utilizadas neste estudo possibilitaram o estabelecimento de um modelo conceitual de corredores de transporte que rege o equilíbrio dinâmico do sistema local. Esses corredores são formados principalmente pelo canal principal da Baía de São Marcos localizado na porção oeste das feições submersas, predominando o transporte das correntes de vazante, pelo Canal do Boqueirão no qual predominam as correntes de maré enchente e pelo canal transversal situado a leste das ondas de areia, responsável por fluxos principalmente de maré enchente que podem transportar sedimentos ou energia para o sistema de canais principais. Este modelo forneceu conhecimento basal para o planejamento de atividades de uso, exploração e conservação dos sedimentos na Baía de São Marcos / The aim of this study was to characterize sand wave dynamics in São Marcos Bay (Maranhão state). Using data obtained from consecutive bathymetry campaigns, bottom sediment distribution, tide level and stationary current meters time series at this site from 2011-2012 years, bed morphology evolution was determined and a process-based hydrodynamic model was validated. Registering consecutive sand wave positioning in longitudinal transects provided bed features migration, generating transport pathways that agreed with model results. Sand waves observed were up to 6 m high and 342 m long and migrate up to 1.8 m/day, under depth-averaged current conditions up to 1.84 m/s above the sand wave field and 2.58 m/s in the adjacent channels. Cabeço do Mearim and Medo Island represents the features responsible for separate both tidal hydrodynamic regimes that control bottom migration and morphologic patterns. Residual current distribution and tide dominance coefficients showed that the controlling hydrodynamic forces of the system are more intense in the main channels and southward Medo Island, while weaken as depth reduces eastward. The methods used in this study provide a reliable conceptual model of transport pathways that control the local dynamic equilibrium, composed by the main channel of Sao Marcos Bay, where ebb dominance occurs, by the Boqueirão Channel strongly dominated by flood currents and by the transversal channel located eastward the bottom features, also flood dominated and responsible for transport sediment and energy to the sand wave field. This approach provided the bases for planning activities regard use, conservation and exploitation of sediments in São Marcos Bay

Esta pesquisa procurou compreender e avaliar os impactos decorrentes da ocupação desordenada do litoral paulista e estabelecer prognósticos de ocupação em áreas pouco ou não ocupadas e com similaridade geomorfológicas de processos costeiros. Por meio do método de matrizes foram identificados e avaliados os seguintes impactos: alteração da linha de costa, ocorrência de erosão costeira, alteração do regime de sedimentação do perfil praial, instalação de processos erosivos nas margens de canais estuarinos e redução de áreas naturais. A partir dos impactos avaliados na Baixada Santista estabeleceu-se um prognóstico para Ilha Comprida considerando a implantação de obras de engenharia, como estruturas rígidas perpendiculares (enrocamentos e canais de drenagem), um porto, e a ocupação em áreas de preservação permanente, que acarretariam as seguintes alterações: modificação da linha de costa na face exposta da ilha, alteração do regime de sedimentação, processos erosivos nos canais estuarinos e poluição de águas superficiais. Com base nos resultados foi elaborado um roteiro-guia para orientar futuros projetos de ocupação e prevenir impactos na dinâmica sedimentar. O trabalho ressalta a necessidade do conhecimento prévio dos processos da dinâmica sedimentar bem como a avaliação de acertos e erros em áreas geomorfologicamente similares, para implantação de obras costeiras. / This research looked for to understand and to evaluate the decurrent impacts of the disordered occupation of the São Paulo coast and to establish prognostics of occupation in areas occupied or not occupied with geomorphological and coastal processes similarity. They had been identified and evaluated by method of matrices the following impacts: alteration of the shoreline, occurrence of coastal erosion, alteration of the regimen of sedimentation of the beach profile, installation of erosive processes in the edges of estuarine channels and reduction of natural areas. The impacts evaluated in the Baixada Santista could established a prognostic for Ilha Comprida considering the implantation of engineering projects, as perpendicular rigid structures (groins and drainage channels), a port, and the occupation in areas of permanent preservation, that would cause the following alterations: modification of the shoreline in the external face of the island, erosive alteration of the regimen of sedimentation, erosive processes in the estuarine channels and superficial water pollution. On the basis of the results were elaborated a script-guide to guide futures occupation projects and to prevent impacts in the dynamics sedimentary. The work stands out the necessity for previous knowledge dynamics sedimentary processes as well as the evaluation of rightness and errors in geomorphological similar areas, for coastal projects implantation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The estuarine dynamics in the state of Sergipe favored the formation of tidal plains in all the river mouths, in areas sheltered from the mechanical action of the waves and that are influenced by the tidal regime, totaling an estimated area of about 260 km². The aim of this thesis was to analyze the evolution of the tidal plains on the south-central coast of Sergipe. The research used as methodological procedures, guided by the method of Geoecology of Landscapes: acquisition, processing of satellite images and aerial photographs, creation of the shapes and construction of thematic mappings; Quantification of the area of the subject classes; Fieldwork and data interpretation. The analyzes showed that the energy signatures of the tidal plains that make up the study area are similar, except for the influence of the natural tensor: fluviomarine dynamics and anthropogenic tensors acting on the study area. The evolutionary analysis of the tidal plain between the neighborhoods 13 de Julho and Jardins (Aracaju / SE) showed that the reduction of mangrove vegetation was due to sedimentation promoted by the erosion of the sandy crown of Coroa do Meio and due to the low availability of nutrients in the environmental system; The evolutionary dynamics of the tidal plains at the mouth of the Vaza Barris (Itaporanga D'Ajuda / SE) revealed that the long-term tide plains are in stability, and the short-term tides are in instability with a tendency to reduce by fluvial erosion And low availability of nutrients; The evolutionary analysis of the Piauí / Real river mouths (Estância / SE) revealed the occurrence of long - term tidal plains that suffered severe losses of mangrove vegetation due to fluvial erosion, with total loss of vegetation in this area of 44,000 m². It was concluded from the results that all the tidal plains located in the analyzed mouths have a general tendency to the loss of mangrove vegetation both by fluvial-influenced influence (Vaza Barris) and by fluviomarine and anthropogenic influence (Piauí / Real and Sergipe). The proposed geoecological study serves as an instrument to assist in the environmental planning of the Sergipe coastal zone with regard to the rearrangement of human occupations. These actions should occur in compliance with the variability of the back lines associated with river mouths, and towards the conservation of environmental systems, such as survival security for the communities that depend on mangroves, and for maintaining biodiversity that is reflected in Supply for society as a whole. / A dinâmica estuarina no estado de Sergipe favoreceu a formação de planícies de marés em todas as desembocaduras fluviais, em áreas abrigadas da ação mecânica das ondas e que sofrem a influência do regime de marés, totalizando uma área estimada em cerca de 260 km². O objetivo da presente Tese foi analisar a evolução da paisagem das planícies de marés existentes no litoral Centro-Sul de Sergipe. A pesquisa utilizou como procedimentos metodológicos, norteados pelo método da Geoecologia das Paisagens: aquisição, processamento das imagens de satélite e fotografias aéreas, criação dos shapes e construção dos mapeamentos temáticos; quantificação da área das classes temáticas; trabalho de campo e interpretação dos dados. As análises mostraram que as assinaturas energéticas das planícies de marés que compõem a área de estudo são similares, excetuando-se pela influência do tensor natural: dinâmica fluviomarinha e pelos tensores antropogênicos que atuam sobre a área de estudo. A análise evolutiva da planície de Maré entre os bairros 13 de Julho e Jardins (Aracaju/SE) mostrou que a redução da vegetação de mangue foi decorrente do assoreamento promovido pela erosão do pontal arenoso da Coroa do Meio e devido à baixa disponibilidade de nutrientes no sistema ambiental; A dinâmica evolutiva das planícies de marés da desembocadura do rio Vaza Barris (Itaporanga D’Ajuda/SE) revelou que as planícies de marés desenvolvidas em longo prazo estão em estabilidade, e as de curto prazo estão em instabilidade com tendência à redução pela erosão fluviomarinha e baixa disponibilidade de nutrientes; A análise evolutiva da desembocadura dos rios Piauí/Real (Estância/SE) revelou a ocorrência de planícies de marés de longo prazo que sofreram perdas severas de vegetação de mangue em decorrência da erosão fluviomarinha, com perda total de vegetação neste setor de 44.000 m². Concluiu-se a partir dos resultados que todas as planícies de marés localizadas nas desembocaduras analisadas possuem tendência geral à perda de vegetação de mangue tanto por influência fluviomarinha (Vaza Barris) como por influência fluviomarinha e antropogênica (Piauí/Real e Sergipe). O estudo geoecológico proposto serve de instrumento para auxiliar no planejamento ambiental da zona costeira sergipana no tocante ao reordenamento das ocupações humanas. Essas ações devem ocorrer em observância à variabilidade das linhas de costas associadas a desembocaduras fluviais, e no sentido da conservação dos sistemas ambientais, como segurança de sobrevivência para as comunidades, que dependem dos manguezais, e para manutenção da biodiversidade que se reflete em garantia de oferta alimentar para a sociedade como um todo.

Changing environmental conditions often impose stressful growing conditions in plant communities. Until now, morphological plasticity, i.e. polymorphic growth physiognomies of plants, has not been sufficiently studied as a pivotal strategy for the whole ecosystem adaptation to environmental stress. We consider mangrove ecosystems as suitable models to provide insights on this subject. In the thesis, I investigate the ecological significance of tree morphological plasticity in the structural development and the dynamics of mangrove forests. I conducted field experiments in two regions located on both sides of the Amazon River mouths i.e. in French Guiana and North Brazil. Forest inventories were carried out in contrasting mangrove stands in both regions. The thesis combines empirical analysis of field data, terrestrial laser scanning (TLS), and mechanistic, individual-based computer simulations. We published results that proved the TLS-based analysis of individual tree structure useful for a better knowledge on biomass allocation between trunk and branches in tall and large Avicennia germinans mangrove trees reaching 45 m high and 125 cm of trunk diameter. Combining structural descriptions of A. germinans trees found in both sites, I highlighted the site-specific differences in tree allometries. The study suggests that regional differences in mangrove tree structure and function could be captured through better description of crown metrics, and that selected indicators of local morphological plasticity and consequent stand structure could generate a plus-value in the understanding of mangrove stand dynamics across contrasting coastal environments. Beyond the extension of allometric models to large Avicennia trees, we proposed new biomass equations with improved predictive power when crown metrics is taken into account. Additionally, we developed a novel software tool, named Lollymangrove, based on the AMAPStudio suite of software, with the objective of maximizing the potential of further field descriptions and modeling works. Lollymangrove allows standardized forest data capture, 3D visualization of structural data, aboveground biomass computations from a configurable module and export formats for forest dynamics and remote sensing models. Simulation experiments were conducted by means of the spatially explicit, individual-based stand model BETTINA_IBM. This model describes the important mechanism of water uptake limited by salt stress, and revealed insights into the relation between environmental conditions, allometric variations and biomass partitioning of mangrove trees, and stand characteristics. The simulation results suggest close matches with observed ecological patterns (e.g., tree allometries, mortality distributions, and self-thinning trajectories) under higher salinity. In low salinity conditions, however, the current parameterization underestimates the maximum tree height and diameter, and consequently, aboveground biomass and self-thinning trajectories of forest stands. This suggests that the morphology of trees under low levels of salinity are explained by further regulation mechanism(s) that still need to be addressed in a subsequent model improvement. Overall, this work has essentially pointed out the need to elucidate how morphological plasticity relates with structural development of forest stands. It establishes that TLS measurements and structural data analysis associated to efforts for integrative software and mechanistic modelling works could link mangrove dynamics to fast-changing coastal processes.

Ostie et Portus sont deux villes portuaires emblématiques de la façade littorale de la Rome antique. Construites au contact du Tibre et de la mer Tyrrhénienne, elles se situent dans des milieux géomorphologiquement très instables (mobilité du fleuve et du trait de côte). Nous nous proposons dans cette étude de reconstituer les dynamiques hydrosédimentaires du Tibre deltaïque à l’époque romaine (principalement aux Ier s. av. – Ier s. ap. J.-C.) et d’en identifier les conséquences sur le système Ostie-Portus. Pour mener à bien ce travail, nous nous appuyons sur des données sédimentaires issues de carottages réalisés dans le paléoméandre d’Ostie et les canaux de Portus. Ces résultats sont ensuite confrontés aux données archéologiques et historiques. Le croisement des données sédimentaires, archéologiques et textuelles permet d’envisager une crise hydrosédimentaire d’origine anthropoclimatique dans le bassin versant du Tibre s’étalant de la seconde partie du Ier s. av. J.-C. au début du Ier s. ap. J.-C. A Ostie, cette crise s’exprime par : (1) une accumulation de sédiments à l’embouchure du Tibre qui conduit au comblement du port fluvial d’Ostie ; (2) plusieurs inondations importantes (parfois torrentielles – cf. Rome) ; et (3) peut-être une hausse des niveaux phréatiques. A cela s’ajoute, avant ou pendant cette crise, une forte variabilité latérale de l’embouchure et du paléoméandre d’Ostie, qui a pu affecter le développement d’Ostie. Contraint par une forte pression démographique à Rome et par le contexte socio-économique, Claude fonde Portus au milieu du Ier s. ap. J.-C. Cette ville portuaire maritime est conçue dans l’idée de pallier les insuffisances du port d’Ostie : (1) les capacités d’accueil du port sont considérablement accrues (bassin de 200 ha) ; (2) le site d’implantation est choisi 3 km au nord de l’embouchure du Tibre pour échapper aux contraintes hydrosédimentaires qui se posaient à Ostie. Pour des raisons logistiques (transport des marchandises vers Rome), la planification de Portus est accompagnée d’un système de canaux relié au Tibre. Les ingénieurs romains prennent cependant soin de dissocier le système des canaux de celui des bassins portuaires (gestion de la charge solide) et certains de ces canaux sont envisagés comme évacuateurs de crue (gestion des inondations). Les études sédimentaires menées permettent de décrire les modalités de fonctionnement et de comblement de certains de ces canaux (Canale Traverso, Canale Romano). Ce travail est complété par une réflexion méthodologique sur le diagramme de Passega et une modélisation de l’évolution holocène de la partie nord du delta du Tibre à partir de l’analyse de carottes. / Ostia and Portus are two important harbour cities located on theThyrrenian coast, near the ancient Rome. This location corresponds to a fastly changing landscape (river and coastline mobility). The aim of this study is to reconstruct the Tiber hydrosedimentary dynamics in its delta plain during Ancient times (mainly in the 1st c. BC - 1st c. AD) and to identify their impact on the system Ostia-Portus. To complete this work, we analyse sedimentary cores drilled in the palaeomeander of Ostia and the canals of Portus. These results are compared to the archaeological and historical data. Crossing sedimentary, archaeological and textual data allows to consider hydrosedimentary anthropoclimatic crisis in the Tiber River watershed, during the period between the second part of the Ist century BC and the beginning of the Ist century AD. This crisis is expressed in Ostia, by: (1) a sediment accumulation at the mouth of the Tiber River, leading to the filling of the river mouth harbour of Ostia; (2) several major floods (at Rome - sometimes torrential floods); and (3) perhaps an increase of the groundwater levels. During this hydrosedimentological crisis or before, a strong lateral mobility of the Tiber mouth and the palaeomeander of Ostia probably affect the development of the city. Obliged by a strong demographic pressure in Rome and by the socio-economical context, Claude built Portus in the middle of the 1st century AD. Portus is planned with the idea to overcome the shortcomings of Ostia’s harbour: (1) by an increased harbour basin area (200 ha), and (2) by its establishment, 3 km north of the Tiber mouth, to avoid the main hydrosedimentary constraints. For logistical reasons (goods transport to Rome), Portus includes a fluvial canal system, connected to the Tiber River. However, Roman engineers take care to separate the canal system and the harbour basins (sediment load) and some of these canals are considered floodways (flood management). Sedimentary analysis characterise the canal functioning and filling (Canale Traverso, Canale Romano). This work is complemented by a methodological reflection on the Passega diagram and by a modeling of the Holocene evolution of the Tiber delta’s northern part , based onthe analysis of core samples.

The intrusion pathways and physical mechanisms associated with intrusions of cold, nutrient-rich South Atlantic Central Water (SACW) onto the continental shelf of the Espírito Santo Basin (ESB), off southeast Brazil (18°S-22°S), are investigated. The approach consists of analyses of a set of simplified, process-oriented, primitive-equation numerical models supported by the analyses of an independent, more realistic numerical model and available observations. The cross-isobath circulation is found to be strongly dominated by wind-driving, consistent with previous findings. In the model experiments, SACW enters the ESB shelf through two preferential pathways along the Tubarão Bight area (TB, 19.5°S-22°S). These pathways are found to be locations where an equatorward along-isobath pressure gradient force (PGFy∗) of ∼2 x 10-6 m s-2 develops in response to steady wind forcing. This equatorward PGFy∗ is essentially in geostrophic balance, and therefore induces onshore flow across the shelf edge and most of the shelf proper. The Brazil Current (BC) imparts an additional equatorward PGFy∗ on the shelf. The momentum budget reveals that the ageostrophic residue of the PGFy∗ is compensated mostly by momentum advection and bottom friction. Buoyancy arrest might be important under more intense SACW intrusion events, as suggested by the maximum observed values of the slope Burger number (0.32-0.92). Among the deep ocean forcing mechanisms considered, the intrinsic pycnocline uplifting effect of the BC seems to be responsible for ∼1.4°C colder upwelled water under steady, upwelling-favorable wind forcing, relative to a flat stratification scenario. The BC also seems to induce local intrusions by inertially overshooting the shelf edge, consistent with Rossby numbers of ∼0.3-0.5, as estimated for the area along the TB shelf edge. Finally, the planetary β-effect is also related to a background equatorward PGFy∗. In addition, the steady response of the continental shelf to a periodic (in the along-shelf direction) pressure forcing at the shelf edge is compared with the BC-forced primitive-equation numerical solutions. A simple Arrested Topographic Wave (ATW) analytical model is found to be successful in representing the general features of the numerical solutions. The cross-shelf e-folding scales of the cross-shelf velocity estimated from the numerical solutions agree in order of magnitude with the cross-shelf penetration scale q-1 = [-2r/(lfs)]½ = 10 km predicted by the ATW, where r is a linear bottom resistance parameter, l is the along-shelf wavenumber of the forcing at the shelf edge, f is the Coriolis parameter and s is the bottom slope. Furthermore, the use of quadratic bottom stress accounts for some of the relative increase in the numerical onshore penetration scales, which are predicted to be qquadratic-1 = [-2CD/(lfs)]½ [Ubot]½, where CD is a quadratic bottom friction parameter and Ubot is the near-bottom velocity magnitude. The kind of steady response to periodic deep ocean forcing examined here may provide insight into other continental shelves under the influence of western boundary currents. / Os caminhos e os mecanismos físicos associados ao fenômeno de intrusão da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) na plataforma continental da Bacia do Espírito Santo (BES) ao largo da costa sudeste (18°S-22°S) são investigados nesta dissertação. A abordagem consiste da análise de experimentos numéricos de equações primitivas simplificados, combinados com a análise de um modelo numérico mais completo, e com análise de observações disponíveis. Conclui-se que a circulação na direção perpendicular às isóbatas é fortemente dominada pelo vento, de acordo com resultados pretéritos. Nos experimentos numéricos, a ACAS ingressa na plataforma da BES através de dois caminhos preferenciais de intrusão no Embaiamento de Tubarão (ET, 19,5°S-22°S). Estes caminhos de intrusão coincidem com áreas em que uma Força do Gradiente de Pressão na direção paralela às isóbatas (PGFy∗), com magnitude de ∼2 x 10-6 m s-2, se forma em resposta ao vento. A PGFy∗ se encontra essencialmente em balanço geostrófico, e impulsiona um escoamento na direção da costa. A Corrente do Brasil (CB) induz uma PGFy∗ adicional favorável à intrusão. O balanço de momentum revela que o resíduo ageostrófico da PGFy∗ é balanceado principalmente pela advecção de momentum e pelo atrito de fundo. O mecanismo de desligamento da camada de Ekman de fundo por empuxo (tradução livre de buoyancy arrest) pode ser importante em eventos mais intensos de intrusão de ACAS, em razão das estimativas do número de Burger de inclinação (tradução livre de slope Burger number) observado (0,32-0,92). O efeito de soerguimento da termoclina ligado à CB aparenta diminuir em ∼1,4 °C a temperatura da água que aflora em eventos de ressurgência costeira. A CB também parece produzir intrusões locais na borda da plataforma por efeitos inerciais, de acordo com as estimativas de ∼0,3-0,5 para o número de Rossby ao longo da borda da plataforma. Por fim, o efeito β planetário também é associado a uma PGFy∗ básica na direção do equador. Adicionalmente, a resposta estacionária da plataforma continental a um campo de pressão periódico ao longo da borda da plataforma é comparada com as soluções numéricas. Um simples modelo analítico do tipo Onda Topográfica Aprisionada (OTA, tradução livre de Arrested Topographic Wave) representa as características gerais das soluções numéricas. As escalas de decaimento Neperiano (e) na direção perpendicular à plataforma estimadas a partir das soluções numéricas são comparáveis à escala de penetração q-1 = [-2r/(lfs)]½ = 10 km prevista pela OTA, onde r é um coeficiente linear de atrito de fundo, l é o número de onda da forçante, f é o parâmetro de Coriolis e s é a inclinação do fundo. O uso de uma parametrização quadrática para o atrito de fundo prevê parte da diminuição da e. A escala de penetração quadrática é qquadratic-1 = [-2CD/(lfs)]½[Ubot]½, onde CD é um coeficiente quadrático de atrito de fundo e Ubot é a magnitude da velocidade próxima ao fundo. Este tipo de resposta estacionária da plataforma a uma forçante periódica ligada ao oceano profundo pode ajudar a elucidar processos físicos em outras plataformas continentais que se encontram sob a influência de correntes de limite oeste.