Esta Tese tem como objetivo a análise da morfodinâmica da praia de Moçambique, em particular, do papel da orientação da linha de costa na influência da dinâmica dos sistemas praia-duna. A exposição da costa em relação às ondas e aos ventos exerce uma importante influência nas variações locais na altura e direção das ondas, tamanho de grão, aporte de sedimentos, transporte eólico de sedimentos, interações praia-duna e desenvolvimento da barreira costeira holocênica onde se insere a praia de Moçambique. Em uma praia de enseada com acentuada curvatura, esta influência pode ser ainda mais evidente. A praia de Moçambique, localizada na Ilha de Santa Catarina, apresenta variações ao longo de sua extensão no grau de exposição aos ventos e às ondas prevalescentes, no tipo e dimensão dos sistemas de dunas, no tipo morfodinâmico de praia, tamanho de grão e na cobertura e diversidade da vegetação. Assim, esta praia é um excelente local para a análise de qual o fator (ou combinação de fatores) é o mais importante no controle do desenvolvimento da barreira, e também para o teste de modelos existentes na literatura de interações praia-duna. O registro das ondas da região foi analisado, sendo determinado que as ondas de S-SE predominam e produzem uma deriva litorânea em direção ao norte, com um transporte máximo de sedimentos no extremo norte da praia. Perfis topográficos da praia e da duna frontal foram monitorados durante um ano e estes mostram que o volume de sedimentos transportados pelo vento aumenta do sul para o norte do embaiamento. A cobertura e a diversidade da vegetação variam ao longo da costa e estão relacionadas com a mobilidade da praia, aporte de sedimentos e energia dos ventos. Os volumes de sedimentos da barreira arenosa Holocênica foram estimados e estes aumentam em direção ao norte. A porção norte da praia de Moçambique é mais exposta à ação das ondas e dos ventos prevalescentes, os quais são transversais à esta porção da costa, favorecendo o desenvolvimento do campo de dunas. Entretanto, a porção sul da praia é abrigada e o transporte de sedimentos e o desenvolvimento da duna frontal são reduzidos. Estes diversos processos foram comparados com modelos prévios de interações praia-duna e integrados em um novo modelo conceitual. Este modelo foi extendido e testado em praias localizadas ao sul da Ilha de Santa Catarina, onde os campos de dunas transgressivas migram em sentido oposto aos campos de dunas da Ilha. De maneira geral, as conclusões indicam que os processos da praia e da zona de surfe potencialmente transportam os sedimentos para a praia e para a duna frontal, mas a ação eólica resultante, controlada pela orientação da linha de costa, é determinante do transporte de sedimentos da praia para a duna e no desenvolvimento e evolução de campos de dunas transgressivas. / This thesis examines the morphodynamics of Moçambique beach, and in particular, the role of coastline orientation in influencing the dynamics and evolution of the beach and dune systems. Coastline exposure in relation to winds and waves is important in influencing local variations in wave height and direction, grain size, sediment supply, aeolian sand transport, beach-dune interactions, and barrier development. On a headland bay beach with accentuated curvature, this influence can be very pronounced. Moçambique beach, located on Santa Catarina Island, has longshore variations in its exposure to the prevailing winds and waves, type and dimensions of the dune systems, beach/surfzone morphodynamic type, grain size, vegetation cover and diversity. Therefore, it is an excellent place to analyze which factor (or group of factors) is the most important in controlling or influencing the barrier development. It is also an excellent site to test current models of beach-dune interactions. The wave record for the region was analyzed and S-SE waves predominate, and drive a northward littoral drift system, with maximum sediment transport to the northern end of the beach. Beach and foredune topographic profiles were surveyed over one year and show that the volume of aeolian sediment supply increases from south to north. The vegetation cover and richness varies alongshore and is related to beach mobility, sediment supply and wind energy. Holocene barrier volumes were estimated and increase to the north. The northern part of Moçambique beach is most exposed and the prevailing winds and waves are onshore, favoring dunefield development. The southern portion of the embayment is sheltered and the sediment transport and foredune development are therefore reduced. The various processes were compared with previous models of beach-dune interaction and integrated into a new conceptual model. The model was extended to, and further tested on the beaches located southwards of Santa Catarina Island, where transgressive dunefields migrate in an opposite direction of those on the Island. Overall, the conclusions indicate that the beach/surfzone processes potentially supply sediments to the beach and foredune, but the resultant aeolian action is controlled by the coastline orientation, and this is critical for the sediment delivery from the beach to the foredune, and to the transgressive dunefield development and evolution.

Esta Tese tem como objetivo a análise da morfodinâmica da praia de Moçambique, em particular, do papel da orientação da linha de costa na influência da dinâmica dos sistemas praia-duna. A exposição da costa em relação às ondas e aos ventos exerce uma importante influência nas variações locais na altura e direção das ondas, tamanho de grão, aporte de sedimentos, transporte eólico de sedimentos, interações praia-duna e desenvolvimento da barreira costeira holocênica onde se insere a praia de Moçambique. Em uma praia de enseada com acentuada curvatura, esta influência pode ser ainda mais evidente. A praia de Moçambique, localizada na Ilha de Santa Catarina, apresenta variações ao longo de sua extensão no grau de exposição aos ventos e às ondas prevalescentes, no tipo e dimensão dos sistemas de dunas, no tipo morfodinâmico de praia, tamanho de grão e na cobertura e diversidade da vegetação. Assim, esta praia é um excelente local para a análise de qual o fator (ou combinação de fatores) é o mais importante no controle do desenvolvimento da barreira, e também para o teste de modelos existentes na literatura de interações praia-duna. O registro das ondas da região foi analisado, sendo determinado que as ondas de S-SE predominam e produzem uma deriva litorânea em direção ao norte, com um transporte máximo de sedimentos no extremo norte da praia. Perfis topográficos da praia e da duna frontal foram monitorados durante um ano e estes mostram que o volume de sedimentos transportados pelo vento aumenta do sul para o norte do embaiamento. A cobertura e a diversidade da vegetação variam ao longo da costa e estão relacionadas com a mobilidade da praia, aporte de sedimentos e energia dos ventos. Os volumes de sedimentos da barreira arenosa Holocênica foram estimados e estes aumentam em direção ao norte. A porção norte da praia de Moçambique é mais exposta à ação das ondas e dos ventos prevalescentes, os quais são transversais à esta porção da costa, favorecendo o desenvolvimento do campo de dunas. Entretanto, a porção sul da praia é abrigada e o transporte de sedimentos e o desenvolvimento da duna frontal são reduzidos. Estes diversos processos foram comparados com modelos prévios de interações praia-duna e integrados em um novo modelo conceitual. Este modelo foi extendido e testado em praias localizadas ao sul da Ilha de Santa Catarina, onde os campos de dunas transgressivas migram em sentido oposto aos campos de dunas da Ilha. De maneira geral, as conclusões indicam que os processos da praia e da zona de surfe potencialmente transportam os sedimentos para a praia e para a duna frontal, mas a ação eólica resultante, controlada pela orientação da linha de costa, é determinante do transporte de sedimentos da praia para a duna e no desenvolvimento e evolução de campos de dunas transgressivas. / This thesis examines the morphodynamics of Moçambique beach, and in particular, the role of coastline orientation in influencing the dynamics and evolution of the beach and dune systems. Coastline exposure in relation to winds and waves is important in influencing local variations in wave height and direction, grain size, sediment supply, aeolian sand transport, beach-dune interactions, and barrier development. On a headland bay beach with accentuated curvature, this influence can be very pronounced. Moçambique beach, located on Santa Catarina Island, has longshore variations in its exposure to the prevailing winds and waves, type and dimensions of the dune systems, beach/surfzone morphodynamic type, grain size, vegetation cover and diversity. Therefore, it is an excellent place to analyze which factor (or group of factors) is the most important in controlling or influencing the barrier development. It is also an excellent site to test current models of beach-dune interactions. The wave record for the region was analyzed and S-SE waves predominate, and drive a northward littoral drift system, with maximum sediment transport to the northern end of the beach. Beach and foredune topographic profiles were surveyed over one year and show that the volume of aeolian sediment supply increases from south to north. The vegetation cover and richness varies alongshore and is related to beach mobility, sediment supply and wind energy. Holocene barrier volumes were estimated and increase to the north. The northern part of Moçambique beach is most exposed and the prevailing winds and waves are onshore, favoring dunefield development. The southern portion of the embayment is sheltered and the sediment transport and foredune development are therefore reduced. The various processes were compared with previous models of beach-dune interaction and integrated into a new conceptual model. The model was extended to, and further tested on the beaches located southwards of Santa Catarina Island, where transgressive dunefields migrate in an opposite direction of those on the Island. Overall, the conclusions indicate that the beach/surfzone processes potentially supply sediments to the beach and foredune, but the resultant aeolian action is controlled by the coastline orientation, and this is critical for the sediment delivery from the beach to the foredune, and to the transgressive dunefield development and evolution.

Esta Tese tem como objetivo a análise da morfodinâmica da praia de Moçambique, em particular, do papel da orientação da linha de costa na influência da dinâmica dos sistemas praia-duna. A exposição da costa em relação às ondas e aos ventos exerce uma importante influência nas variações locais na altura e direção das ondas, tamanho de grão, aporte de sedimentos, transporte eólico de sedimentos, interações praia-duna e desenvolvimento da barreira costeira holocênica onde se insere a praia de Moçambique. Em uma praia de enseada com acentuada curvatura, esta influência pode ser ainda mais evidente. A praia de Moçambique, localizada na Ilha de Santa Catarina, apresenta variações ao longo de sua extensão no grau de exposição aos ventos e às ondas prevalescentes, no tipo e dimensão dos sistemas de dunas, no tipo morfodinâmico de praia, tamanho de grão e na cobertura e diversidade da vegetação. Assim, esta praia é um excelente local para a análise de qual o fator (ou combinação de fatores) é o mais importante no controle do desenvolvimento da barreira, e também para o teste de modelos existentes na literatura de interações praia-duna. O registro das ondas da região foi analisado, sendo determinado que as ondas de S-SE predominam e produzem uma deriva litorânea em direção ao norte, com um transporte máximo de sedimentos no extremo norte da praia. Perfis topográficos da praia e da duna frontal foram monitorados durante um ano e estes mostram que o volume de sedimentos transportados pelo vento aumenta do sul para o norte do embaiamento. A cobertura e a diversidade da vegetação variam ao longo da costa e estão relacionadas com a mobilidade da praia, aporte de sedimentos e energia dos ventos. Os volumes de sedimentos da barreira arenosa Holocênica foram estimados e estes aumentam em direção ao norte. A porção norte da praia de Moçambique é mais exposta à ação das ondas e dos ventos prevalescentes, os quais são transversais à esta porção da costa, favorecendo o desenvolvimento do campo de dunas. Entretanto, a porção sul da praia é abrigada e o transporte de sedimentos e o desenvolvimento da duna frontal são reduzidos. Estes diversos processos foram comparados com modelos prévios de interações praia-duna e integrados em um novo modelo conceitual. Este modelo foi extendido e testado em praias localizadas ao sul da Ilha de Santa Catarina, onde os campos de dunas transgressivas migram em sentido oposto aos campos de dunas da Ilha. De maneira geral, as conclusões indicam que os processos da praia e da zona de surfe potencialmente transportam os sedimentos para a praia e para a duna frontal, mas a ação eólica resultante, controlada pela orientação da linha de costa, é determinante do transporte de sedimentos da praia para a duna e no desenvolvimento e evolução de campos de dunas transgressivas. / This thesis examines the morphodynamics of Moçambique beach, and in particular, the role of coastline orientation in influencing the dynamics and evolution of the beach and dune systems. Coastline exposure in relation to winds and waves is important in influencing local variations in wave height and direction, grain size, sediment supply, aeolian sand transport, beach-dune interactions, and barrier development. On a headland bay beach with accentuated curvature, this influence can be very pronounced. Moçambique beach, located on Santa Catarina Island, has longshore variations in its exposure to the prevailing winds and waves, type and dimensions of the dune systems, beach/surfzone morphodynamic type, grain size, vegetation cover and diversity. Therefore, it is an excellent place to analyze which factor (or group of factors) is the most important in controlling or influencing the barrier development. It is also an excellent site to test current models of beach-dune interactions. The wave record for the region was analyzed and S-SE waves predominate, and drive a northward littoral drift system, with maximum sediment transport to the northern end of the beach. Beach and foredune topographic profiles were surveyed over one year and show that the volume of aeolian sediment supply increases from south to north. The vegetation cover and richness varies alongshore and is related to beach mobility, sediment supply and wind energy. Holocene barrier volumes were estimated and increase to the north. The northern part of Moçambique beach is most exposed and the prevailing winds and waves are onshore, favoring dunefield development. The southern portion of the embayment is sheltered and the sediment transport and foredune development are therefore reduced. The various processes were compared with previous models of beach-dune interaction and integrated into a new conceptual model. The model was extended to, and further tested on the beaches located southwards of Santa Catarina Island, where transgressive dunefields migrate in an opposite direction of those on the Island. Overall, the conclusions indicate that the beach/surfzone processes potentially supply sediments to the beach and foredune, but the resultant aeolian action is controlled by the coastline orientation, and this is critical for the sediment delivery from the beach to the foredune, and to the transgressive dunefield development and evolution.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329156.pdf: 14821615 bytes, checksum: 936c04b9d9aa391b48779d6bd0970d92 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho apresenta resultados da exposição associada à regimes extremos de cota de inundação nas praias dos Ingleses, Moçambique e Barra da Lagoa, no litoral norte da Ilha de Santa Catarina. A metodologia consistiu em de três etapas principais: i) validação da base de dados de reanalise a ser utilizada; ii) cálculo da cota de inundação associada aos períodos de retorno de 5, 25 e 50 anos e iii) verificação da exposição associada ao regime extremo de cota de inundação.A validação da base de dados de onda DOW se deu por meio da comparação com a série de dados medidos por um ondógrafo ao largo da ilha de Santa Catarina. Os resultados da validação apontaram bom desempenho do modelo em simular ondas na região, especialmente ao representar os valores de altura significativa. O cálculo da cota de inundação foi realizado a partir de propagações da série de 60 anos de dados de reanálise de onda até águas rasas. Com base nas séries de ondas propagadas a superelevação devido à quebra da onda (runup) foi calculada com formulação adaptada para praias de enseada e em seguida foram somados os valores de maré astronômica e maré meteorológica. A partir desta série foram obtidos os valores de cota de inundação associados a três cenários de regime extremo: período de retorno de 5, 25 e 50 anos. A seguir, foram somados os valores de elevação do nível do mar previstos para cada um dos cenários. O cálculo da área exposta foi realizado com base em modelo digital de elevação levando em consideração a retração da linha de costa prevista para 5, 25 e 50 anos. Três valores de retração foram considerados: retração linear calculada com base em dados pretéritos, retração adicional relacionada a aceleração do nível do mar e retração por eventos de tempestade. Com base na retração máxima foram consideradas expostas as áreas com valores topográficos menores a cota de inundação. Os resultados de retração linear indicaram maior retração na porção sul das praias analisadas (áreas abrigadas). O oposto foi observado com relação à retração por tempestade. Maiores áreas expostas à inundação foram observadas no sul das praias de Moçambique/Barra da Lagoa e foram relacionados à menor declividade do perfil. Já a porção sul da praia de Ingleses apresentou menores valores de área exposta e maiores valores de retração, associados ao perfil íngreme do setor.<br> / Abstract : This work presents results of exposed areas related to extreme events of coastal inundation at Ingleses, Moçambique and Barra da Lagoa beach, on the northern coast of Santa Catarina Island. Methodology consisted on three main steps: i) validating reanalysis database; ii) calculating de inundation values related to 5, 25 and 50 years return period e iii) verifying de exposed area associated with this extreme inundation values. The validation was carried out by comparing data from a buoy moored seaward from Santa Catarina coast with the time series from DOW database data. The results of this process indicated a good performance of the model on simulating waves in this area, especially on representing significant wave height. To calculate inundation values,60 years? time series were propagated until shallow waters. With the propagated series the super elevation due to breaking waves (runup) was calculated with a formulation adapted to headland bay beaches and the results were then added to tide and storm surge values. Based on this series inundation values for three scenarios were obtained: 5, 25 and 50 years return period. Finally the values of sea level elevation predicted for the three scenarios were added to the results. To verify the exposed area a terrain elevation model was used, also taking account the retraction of the shoreline predicted for 5, 25 and 50 years. Three different retraction values were considered: linear retraction calculated based on past data, retraction due to the acceleration of sea level rise and retraction due to storm events. Considering the maximum refraction values, areas with topographic values lower than the inundation values were considered exposed. Linear refraction indicated greater retraction on the south part of the analyzed beaches (sheltered areas). The opposite was observed when analyzing storm events retraction. Bigger exposed areas were observed on south part of the Moçambique/Barra da Lagoa beach and it was related to lower topographic values. South part of Ingleses beach presented smaller inundation areas and higher retraction values, associated to higher topography.