Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, ramo de "Tratamento de Águas e Águas Residuais", na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Doutor Fernando Francisco Machado Veloso Gomes

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Construções Civis). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de mestr.. Engenharia do ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

A indicação de "Volume" foi introduzida pelo catalogador / Tese dedoutoramento. Ciências de Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

A lagoa Itapeva no litoral norte do Rio Grande do Sul apresenta significativas reações hidrodinâmicas ao regime dos ventos e às cheias rápidas geradas pelos seus tributários da Serra do Mar, principalmente o rio Três Forquilhas. Os primeiros registros do monitoramento hidrometeorológico realizados na lagoa indicaram a reação rápida às rajadas de vento, provocando o que se denomina seiche: oscilações dos níveis d’água entre os extremos norte e sul da lagoa. Simulações com um modelo matemático hidrodinâmico bidimensional horizontal conseguiram reproduzir este fenômeno e elaborar o cálculo da síntese das velocidades e suas direções. Com isso, foi possível confirmar a complexidade da circulação interna da lagoa e apontar diferenças de comportamento principalmente entre as regiões sul, centro e norte. Foram analisadas as variáveis ambientais de sólidos suspensos e turbidez, selecionadas por exercerem influência nos fatores físicos, químicos e biológicos. Os resultados hidrodinâmicos de níveis e velocidades da água, gerados pelo modelo para os pontos de coleta, foram utilizados como base para o estudo de variações ambientais. Quando não foi possível estabelecer uma associação entre sólidos suspensos e turbidez, fez-se uso de outra variável hidrodinâmica, ligada às ondas, que não é simulada pelo modelo. A altura de onda calculada em função do vento foi essa terceira variável explicativa. As variáveis hidrodinâmicas explicaram de 70% a 95% das variações ambientais para cada campanha ao se utilizar valores médios de quatro horas. Ao se considerar toda a lagoa e todos os períodos de campanha chegou-se a 68% para turbidez e 49% para sólidos suspensos. O estudo hidrodinâmico e ambiental foi capaz de avaliar que a variação do nível de água em função dos aportes de água é lenta quando comparada à modificação dos níveis e às seiches criadas pelo efeito do vento sobre a lagoa e que estas variações de níveis e de velocidades têm importância significativa na variabilidade das variáveis ambientais: sólidos suspensos e turbidez.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-06-29T20:28:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_soraia.pdf: 5638371 bytes, checksum: c808f19353309575d26609abc101e9f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T20:28:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_soraia.pdf: 5638371 bytes, checksum: c808f19353309575d26609abc101e9f4 (MD5) / Esta pesquisa descreve as mudanças morfológicas ocorridas no campo de dunas ativas da Reserva Biológica de Santa Izabel (Sergipe), no período de 1955 a 2005. As principais técnicas usadas envolveram mapeamento geológico convencional e SIG (Sistema de Informações georreferenciadas). Os principais resultados incluem: (i) areias das praias são predominantemente finas muito bem selecionadas, (ii) nas dunas em ambas as estações (seca e chuvosa) predominou areia fina, (iii) durante o período de 50 anos de estudo, a área total do recorte estudado aumentou aproximadamente 1,3km2, (iv) os domínios morfológicos, lençol de Areia (LA) e duna e interduna (DI), apresentaram um aumento de área respectivamente de 0,63km2 e 1,47 km2, enquanto que, a área do domínio das dunas de precipitação (DP) diminuiu aproximadamente 0,75 km2, tornando-se mais estreito, (v) as dunas isoladas no domínio (DI) tem aumentado em comprimento com uma simultânea redução em largura e (vi) a cobertura vegetal (restinga) expandiu durante o período de 1971-2003, com um aumento de 35,48%. O estreitamento das dunas de precipitação associadas com numerosos blowouts sugere que não há suprimento de areia para este domínio, as quais estão, portanto, experimentando um processo de canibalização. Os dados climáticos disponíveis (precipitação), não mostram uma correlação direta com as mudanças observadas. A falta de dados de ventos na estação próxima a área de estudo impossibilitou uma análise conclusiva das mudanças documentadas. A expansão da cobertura vegetal pode estar associada aos seguintes aspectos: (i) criação da Reserva Biologia de Santa Izabel, (ii) diminuição de suprimento sedimentar para a zona costeira devido às construções de barragens no rio são Francisco e (iii) mudanças na freqüência direcional dos ventos causando uma diminuição da taxa de migração das dunas. / ABSTRACT - This research describes the morphological changes that took place in the active dune field of Santa Izabel Biological Reserve (Sergipe State) from 1955 to 2005. Major techniques used involved geological mapping and GIS integration. Major findings include: (i) beach sands are predominantly fine and very well sorted, (ii) dunes are also made up of fine sand during both the dry and rainy seasons, (iii) during the 48 year period of this study the total area of the dune field has increased just 1,3km2 , (iv) the eolian sand sheet and the dune/interdune provinces increased in area by about 0,63km2 and 1,47 km2 respectively whereas the precipitation dune province decreased in size by about 0,75 km2, becoming narrower, (v) individual dunes in the dune/interdune province have increased in length with a concomitant decrease in width, (vi) the vegetation cover (scrub – restinga) has expanded during the period 1971-2003, by about 35,48%. The narrowing of the precipitation dunes associated with numerous blow-outs are suggestive that not much sediment is being supplied to this province, which is thus experiencing some sort of sediment cannibalization. Available climatic data (precipitation) do not show any direct correlation with the observed changes. The lack of wind data from stations close to the study area precluded more in depth analysis of the documented changes. The expansion of the vegetation cover in the study area may be tentatively attributed to: i) creation of the Santa Izabel Biological Reserve thus decreasing human pressure, (ii) decrease in sediment supply to the coastal zone as a result of dam construction in the São Francisco river and iii) changes in the directional frequency of winds causing a decrease in dune migration rates.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2017-10-25T17:11:02Z No. of bitstreams: 1 DISSERTA_ELAINE_24_08_16.pdf: 3649038 bytes, checksum: b9601064c073493838c2f5fd9f7b59f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-25T17:11:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTA_ELAINE_24_08_16.pdf: 3649038 bytes, checksum: b9601064c073493838c2f5fd9f7b59f8 (MD5) / As distintas fácies hidroquímicas que caracterizam as águas resultam em grande parte das litologias, podendo também ser influenciadas pelas atividades antrópicas capazes de mascarar a assinatura hidroquímica natural. Desta maneira, o estudo sobre a compreensão da dinâmica dos parâmetros físico e químicosnos corpos d’água é essencial para entender o funcionamento dos ecossistemas aquáticos, que por sua vez, permite o desenvolvimento de estratégias adequadas de gerenciamento e conservação de seus recursos. Logo, este trabalho tem como objetivo caracterizar a hidrogeoquímica das lagoas costeiras do Parque das Dunas, Salvador – BA, usando a variação espacial e temporal de algumas variáveis limnológicas para entender a estrutura e funcionamento de três lagoas costeiras. O presente trabalho foi desenvolvido em campanhas amostrais no período seco e período chuvoso, nas lagoas costeiras Camarão, Vitória e Junco, situadas ao norte do município de Salvador, na Área de Proteção Ambiental (APA) - APA Lagoas e Dunas do Abaeté. Sendo analisados os parâmetros físicos temperatura, pH, ORP, condutividade elétrica (CE), sólidos totais dissolvidos (STD), oxigênio dissolvido (OD) e salinidade, os químicos (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, CO3-2, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-), além dos Al, Zn, Pb, Ni, Cd, Cu, Ba, Fe, Mn e clorofila-a. Os resultados comprovaram a existência de diferenças sazonais significativas nos parâmetros físico, químicos e do metal (Fe). Além do mais, o Nitrato apresentou concentrações acima do padrão CONAMA 357/05, nas lagoas Camarão e Junco. As amostras de água foram classificadas por íons principais a partir do diagrama triangular de Piper, sendo que as águas das três lagoas foram classificadas em cloretadas sódicas (100%) nos dois períodos sazonais.

A Barreira Costeira do Itapocú está localizada na porção norte do litoral do estado de Santa Catarina sobre os domínios dos municípios de Araquari e Barra Velha. Em sua porção central a barreira apresenta-se segmentada por influência da desembocadura do rio Itapocú. Registros históricos evidenciam a ocorrência comum, na barreira, de episódios de transposição de sedimentos devido à ocorrência de eventos de sobrelavagem. A barreira e os subambientes associados foram mapeados para os anos de 1938, 1957, 1978, 2005 e 2012. Adicionalmente, foram aplicados três índices de vulnerabilidade para os depósitos de sobrelavagem, conforme metodologia proposta por Garcia et al. (2010) – OSR, MOIR e CBO, e foram analisados os parâmetros granulométricos do sistema praia-duna atual e dos depositos de sobrelavagem em dois perfis transversais à barreira. A análise geomorfológica mostrou que as principais modificações observadas ao longo do tempo na BCI estiveram relacionadas à migração do canal de conexão da laguna com o oceano, anteriormente à sua fixação, bem como a eventos de sobrelavagem da barreira. Os depósitos de sobrelavagem apresentaram elevada frequência de ocorrência ao longo da barreira (OSR), onde a maior pôde ser observada no ano de 1957, atingindo 42% de todo o comprimento da barreira, em seu setor sul, e 60% no setor norte. Este padrão apresentou diminuição ao longo do tempo, e em 2012 cerca de 1% do comprimento do setor sul da barreira costeira apresentou sobrelavagem, enquanto o setor norte exibiu 19%. MOIR, índice referente às intrusões históricas de sobrelavagem e representando a recorrência de um máximo de intrusão, foi aplicado em intervalos de 10 metros e mostrou que eventos de transposição de sedimentos tendem a ocorrer todos os anos na área estudada, atingindo até 40 metros de intrusão. Para o ultimo ano de análise, 2012, o índice CBO apresentou três casos de valor máximo, indicando máxima vulnerabilidade de um rompimento da barreira costeira. No estudo comparativo entre os diferentes compartimentos do sistema praia-duna e dos depósitos de sobrelavagem não foi possível distinguir um claro padrão entre os subambientes com base nos parâmetros granulométricos. Entretanto, este padrão de não distinção pode indicar a usual influência de processos marinhos costeiros de sobrelavagem, atuantes sobre o sistema deposicional eólico. / The Itapocú coastal barrier is located in the northern coast of Santa Catarina State, on the domain of Barra Velha and Araquari cities. In its central part the barrier is segmented due to the influence of the Itapocú river mouth. Historical records demonstrate that the barrier experiments frequent overwash events. The barrier and associated environments were mapped for 1938, 1957, 1978, 2005 and 2012 dates. Additionally, three vulnerability indexes to the washover deposits were applied, according to Garcia et al. (2010) – OSR, MOIR and CBO, and the granulometric properties were analyzed for the modern beach-dune system and washover deposits in two cross sections. The morphological analysis showed that the main changes observed were related to inlet migration, before its fixation in 2011, and also to overwash events. The washover deposits showed high frequency of occurrence along the barrier (OSR), with the greater occurring in 1957, reaching 42% of its entire length in the south, and 60% in the north section. This pattern presented a decrease behavior over time, and in 2012 approximately 1% of the barrier length was overwashed in the south section and 19% in the north. The index MOIR, related to historical sediment intrusions of overwash processes, and representing a maximum intrusion was applied in 10m intervals and showed that washover events tend to occur in all years in the ICB, reaching 40m of intrusion. For the last year analyzed, 2012, the CBO index showed 3 situations of maximum intrusion, indicating 100% of barrier breaching vulnerability. In the comparative granulometric study, it was not possible to characterize the environmental deposits based on the granulometric parameters. However, non-discretize pattern can indicate the influence of coastal marine processes (overwash) acting over the eolian deposits.

Inicialmente, expusemos como feições geomorfológicas e medições visuais de onda, apresentadas em trabalhos anteriores, apontam para a possível existência de gradientes de energia de onda ao longo da costa sobre a Plataforma Continental Sul (PCS). Examinamos também as condições atmosféricas da PCS e encontramos que oscilações intrasazonais podem não somente modular diretamente os ventos e a pressão como também indiretamente modular o período e amplitude dos eventos de escala sinótica. Uma boa correlação entre a pressão e o índice da oscilação sul foi encontrada em escala de tempo interanual, atestando a modulação pelo ENSO. Em seguida, após descrever os dois modelos utilizados, as grades e as configurações, o presente estudo avaliou a validação dos resultados do modelo em escala de bacia versus a altimetria orbital e a validação dos resultados do modelo regional versus os dois dados de ondógrafo disponíveis sobre a PCS, discutindo o quanto o modelo reproduz a realidade local. Excluindo-se os erros localizados, os resultados de altura sig. do modelo WW3 na grade global e na grade do Atlântico Sul pode ser considerado como em muito boa concordância com as observações, apresentando semelhanças notáveis com os dados de altimetria. Em relação à modelagem regional, tanto a altura sig. quanto os períodos de pico como obtidos na grade de plataforma foram considerados como em boa concordância com as observações. As direções de pico, no entanto, foram classificados como pobre concordância. No entanto, as ondas de S ou SSE foram bem reproduzidas e são as ondas de ESE que foram erradamente representadas como E ou ENE pelo modelo. Os resultados na grade costeira também foram considerados como em muito bom acordo com observações para altura sig. e períodos de pico, mas apresentaram os mesmos conflitos sobre direções de pico. Acreditamos que essas ondas E ou ENE já foram produzidas de forma incorreta pelo modelo WW3 e em seguida transferidas através das condições de contorno. O aumento da resolução certamente desempenhou um papel e não pode ser descartada, uma vez que mostra melhores estatísticas e maior variabilidade dos resultados, mas foi a redução de atrito que representou a maior melhoria nas simulações da grade costeira. Por fim, utilizamos nossos resultados do modelo para mostrar como o bloqueio das ondas geradas pelos ventos de oeste pela América do Sul, caracterizando as plataformas do oeste do Atlântico Sul com um clima de ondas de baixa energia. Períodos de pico médios mais baixos foram encontrados sobre a PCS indicando duas regiões de geração de ondas. Em seguida, mostramos exemplos de ondas extremas induzidas por ciclones. Condições pré e pós-frontais particulares também foram mostradas para caracterizar as mudanças nas direções de onda em escala sinótica. Os espectros médios costa afora mostraram uma predominância das ondas S/SSW com um pico de energia secundária composta por ondas ENE/E, corroborando com a afirmação de que a PCS é essencialmente bimodal em direções de onda. A potência das ondas S/SSW diminui para o norte e das ondas ENE/E secundariamente diminui para o sul, o que nos permite afirmar que a PCS esta localizada entre a influência dos ventos de oeste e ciclones e a influência da Alta do Atlântico Sul. A distribuição interanual mostrou períodos distintos de ascensões da energia das ondas ENE/E e ESE, que são moduladas pelo ENSO. A distribuição intra-anual mostrou um núcleo de ondas S/SSW ocorrendo centrado no inverno entre abril e setembro. Há também um núcleo ENE/E que ocorre durante as primaveras em oposição as potências mais baixas encontradas durante o inverno. Máximas ondas de SE ocorrem durante abril e maio e, secundariamente, durante a primavera e estão associadas com os ciclones. Gradientes de energia de ondas junto à costa já são vistos na grade de plataforma, com maior energia localizada ao largo de ambos os cabos e da projeção costeira norte e apenas secundariamente ao largo da projeção costeira sul. Por outro lado, mínimo de energia é encontrado entre as projeções costeiras em Rio Grande e, secundariamente, entre os cabos e projeções costeiras. As declividades da plataforma média e externa não são refletidas nesse padrão de energia. Mais perto da costa, no entanto, em profundidades menores de 40 m o padrão de energia segue os contornos batimétricos após uma queda considerável da energia causada por atrito. Com base nestes resultados, sugere-se a profundidade de 40 m como o nível base de ondas dos dias de hoje e, consequentemente, o limite inferior da antepraia. O aumento da resolução na grade costeira permitiu-nos reconhecer que a energia das ondas possui uma relação mais direta com a largura da antepraia. Além disso, permitiu uma separação geomorfológica clara entre a enorme antepraia inferior e as maiores declividades da pequena antepraia superior e banco do Albardão. A energia das ondas na antepraia superior varia abruptamente ao longo da costa, diminuindo da metade norte para a metade sul, em uma relação clara com as declividades da plataforma média. Assim, a herança geológica expressa através da largura da antepraia e das declividades da plataforma média poderia ser mais importante para gerar variabilidade de onda do que as próprias variações de onda costa afora ao longo da costa. Uma refração quase completa é observada entre os espectros bimodais costa afora e os espectros na antepraia superior que foram encontrados principalmente como ondas ESE/SSE com maior importância da onda SE e em um espectro quase unimodal. Esses resultados mostram como a grande e rasa antepraia da PCS é responsável por uma refração intensa das ondas, forçando-as a aproximar-se do sistema praial com pequenos ângulos de ataque. Além disso, a semelhança entre os espectros na antepraia superior indicou o efeito de abrigo causado pelos cabos e projeções costeiras e uma “janela de refração” sobre a propagação de ondas até a costa, uma vez que ondas normais à costa chegam com energia maior do que ondas em ângulo. Entre cabos e projeções costeiras, onde as energias de onda mais baixas foram encontradas, há uma assimetria norte/sul notável com energias superiores para o norte por causa dessas janelas de refração, a qual se ajusta perfeitamente a posição relativa dos diferentes tipos de barreiras costeiras do Holoceno. Com isso, é possível afirmar que o atrito desempenha papel importante na diferenciação de onda ao longo da antepraia da PCS seja agindo sobre diferentes quantidades de refração ou agindo sobre as diferentes larguras da antepraia. Neste sentido, estes resultados permitem-nos definir que a orientação da linha de costa, a largura da antepraia e as declividades da plataforma média como os principais fatores que determinam o espectro de energia das ondas que chegam à costa da PCS. Os padrões gerais do clima de ondas da PCS puderam ser determinados aqui com a utilização de modelos numéricos, permitindo a quantificação dos gradientes de energia das ondas sobre a PCS e a argumentação sobre as razões de sua existência. / We initially expounded how geomorphologic features and sparse visual wave measurements, presented in previous works, point out to the possible existence of alongshore wave energy gradients over the Southern Brazilian Shelf (SBS).We have also examined the atmospheric conditions of the SBS, finding that intraseasonal oscillations can not only directly modulate the surface winds and sea level pressure but also indirectly modulate the period and amplitudes of synoptic-scale events. A good correlation between sea level pressure and the southern oscillation index on interannual timescales was also found, which attested the ENSO modulation. Then, after briefly describe the two models utilized and the model grids and settings, the present study evaluated the proposed validation of the basin-scale model results against orbital altimetry and the validation of the regional-scale model results against the two available wavebuoy data over the SBS, discussing the extent to which the model reproduced local reality. Excluding localized errors, the WW3 model results of sig wave height on the Global and on the S. Atlantic grid could be considered as in very good agreement with observations, presenting remarkable similarities with observed altimetry data. Regarding the regional-scale modeling, both sig. height and peak periods as obtained on the Shelf grid were considered as in a very good agreement with observations. The peak directions, however, were classified as in poor agreement with observations. Nevertheless, the S or SSE waves were closely reproduced and it is only the ESE wave that was erroneously represented as approximately E or ENE by the model. The model results on the curvilinear Coastal grid were also considered as in very good agreement with observations for sig. height and peak periods but presented the same conflicting results regarding peak directions. We believe that these E or ENE waves were already incorrectly produced by the basin-scale model WW3, which then transferred this error downwards through the boundaries conditions. Increased spatial resolution certainly played a role and cannot be discarded, once it shows overall better statistics and greater variability of results, but it was the lowering of bottom friction that represented the major improvement in the curvilinear grid simulations. Finally, we used our model results to show how the S. America blocks the waves generated by the westerlies, characterizing the western and southwestern S. Atlantic shelves with a general low energy mean wave climate. Lower mean peak periods were also found over the SBS indicating two important wave generation regions. We then showed examples of the extreme wave patterns induced by the presence of cyclones. Particular pre and post frontal conditions were also shown to fully characterize the synoptic-scale changes in the wave directions. The long-term mean offshore spectra showed predominance of S/SSW waves with secondary power peak composed by ENE/E waves, corroborating with the statement that SBS is essentially bimodal in wave directions. The power of S/SSW waves diminish northward and the power of ENE/E waves secondarily diminish southward, allowing us to state that SBS is located in the encounter between the influence of the westerlies and cyclones and the influence of the SAH. The interannual distribution as annual means showed distinctive rises periods in ENE/E wave power and secondarily in the ESE wave power, which are modulated by ENSO. The six-hourly intraxiannual distribution showed a core of S/SSW waves occurring centered in wintertime between April and September. There is also an ENE/E core that occurs mainly during the springs in opposition to the lower powers found during wintertime. Highest SE waves occur mainly during April and May and secondarily during the spring and are associated with the cyclones. Along-shelf wave energy gradients near the coast are already seen on the 2 km resolution shelf grid, with higher energy located off both capes and off the northern coastal projection and only secondarily off the southern coastal projection. On the other hand, energy minimum is found between coastal projections off Rio Grande and secondarily between capes and coastal projections. The outer and mid-shelf declivities are not reflected on this energy pattern. Nearer to the coast, however, over depths shallower than 40 m the energy pattern does follow the bathymetric contours after a considerable drop of wave energy caused by bottom friction. Based on these results, we suggest the 40 m depth as the present day mean wave base and consequently the lower limit of the present SBS shoreface. The increased resolution of the Coastal grid allowed us to recognize that mean wave energy is in a more direct relation with the local shoreface width. It also permitted a clear geomorphological separation between the huge lower shoreface and the greater declivities of the tiny upper shoreface and the Albardão ridge. The upper shoreface mean wave power varies abruptly, decreasing from the half north to the half south points, in a clear response to large-scale mid-shelf declivities. Thus, the geological inheritance expressed through the shoreface width and mid-shelf declivities might indeed most times be more important to generate wave variability than the offshore wave power along-shelf variations itself. Almost full refraction is observed between the bimodal offshore spectra and the upper shoreface spectra that were mostly found as ESE/SSE waves with increased SE wave importance and in an almost unimodal spectra. These results showed how the large and shallow SBS shoreface is responsible for an intense refraction of the waves, thus forcing them to approach the beach system with very small angles of attack. Additionally, the similarity between the mean power spectra of upper shoreface points indicated the sheltering effect caused by the capes and coastal projections and a windowing on the wave propagation until the shore, once shore normal waves reach the coast with higher energy than angled incoming waves. At between capes and coastal projections, where lower wave energies were found, there is a remarkable north/south asymmetry with higher energies to the north because of this refraction windowing, which closely fits the relative positioning of the different types of Holocene coastal barriers. Altogether, it is possible to state that bottom friction plays a major role on wave differentiation along the SBS shoreface either by acting over different amounts of refraction or by acting over the different shoreface widths. In this sense, these results allow us to define the shoreline orientation, the shoreface width and the mid-shelf declivities as the key factors determining the wave power spectra that ultimately reach the shore of the SBS. The general patterns of the SBS wave climate could indeed be successfully determined here with the use of numerical models, allowing the quantification of the wave energy gradients over the SBS and the argumentation about the reasons of their existence.

Questa Tesi, fatta in co-tutela tra i programmi di dottorato in Geoscienze dell’UFRGS (Brasile) e di Scienze per l’Ambiente dell’UNIBO (Italia), è stata svolta nel settore nord della costa del Rio Grande do Sul (RS-Brasile) e nella zona costiera del comune di Ravenna nella Regione Emilia-Romagna (ER-Italia). Sono state fatte analisi integrando nuove tecnologie (aeromobile a pilotaggio remoto – APR e ground penetrating radar – GPR) e proponendo nuove metodologie di lavoro, con un buon rapporto costi-benefici, il quale permette che siano applicate sia da gruppi di ricerca, enti pubblici o compagnie private, nelle zone costiere, specificatamente, in zone costiere caratterizzate dai sistemi del tipo barriera-laguna. Gli studi sono stati svolti in due scale temporali diverse, con gli obbiettivi di analizzare l’evoluzione recente e la situazione attuale, dovute ai fattori naturali e antropici che agiscono sui sistemi costieri: (i) analisi sul lungo periodo per studiare e capire l’evoluzione costiera di entrambi i sistemi barriera-laguna nell’Olocene, dovuta alle anomalie climatiche che sono state responsabili per la morfologia attuale delle aree in studio, come i periodi glaciale nel RS o altre di ordini minori come la Piccola Età del Ghiaccio nell’ER.; (ii) analisi in scala temporale di corto periodo per capire il comportamento e lo stato attuale delle zone costiere studiate, tramite il confronto tra una zona costiera naturale e antropica adiacenti e il monitoraggio stagionale del comportamento del sistema costiero. I risultati ottenuti sono stati un modello della evoluzione costiera e una comparazione stagionale del comportamento del sistema duna/spiaggia di Ravenna e il paragone tra una area naturale adiacente a una antropizzata nella zona di Capão Novo (RS). I risultati delle analisi fatti per entrambe le scale temporali in studio, sono stati integrati e insieme ai dati e informazioni delle conoscenze previe, sono stati analizzati con l’obbiettivo di comprendere il comportamento dei sistemi costieri nella loro forma più complessa. L’applicazione delle nuove tecnologie e dei metodi proposti per questa Tesi hanno contribuito non solo alle ricerche delle zone costiere in ambito accademico, essendo anche una alternativa per i gestori locali sviluppare piani gestionale e di monitoraggio con basso costo, il quale può consentire che le decisioni all’interno della Gestione Integrata delle Zone Costiere, di corto e lungo periodo siano più efficaci e obbiettivi, prevenendo perdite di carattere sociali, economiche e ambientali. Esso inoltre, rappresenta anche un esempio di studio che può essere applicato e/o adattati agli studi in altri sistemi costieri similari. / Esta Tese, realizada em cotutela entre os programas de Pós-Graduação em Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Brasil) e de Ciências para o Ambiente da Università di Bologna (Itália), foi desenvolvida no Litoral Norte do Rio Grande do Sul (RS-Brasil) e na zona costeira do município de Ravenna na região da Emilia-Romagna (ER-Itália). Foram executadas análises com base na integração de tecnologias de forma inédita, (veículo aéreo não tripulado – VANT e ground penetrating radar – GPR) e na proposição de novos métodos de trabalho com um custo-benefício que permite a sua aplicação seja por grupos de pesquisa, órgãos governamentais ou companhias privadas em zonas costeiras; especificamente, naquelas caracterizadas por sistemas de tipo barreira-laguna. O estudo foi empreendido em duas diferentes escalas temporais a fim de analisar a evolução recente e a situação atual, devido a fatores naturais e antrópicos que atuam sobre os sistemas costeiros: (i) análise de longo prazo para estudar e entender a evolução costeira de ambos os sistemas barreira-laguna no Holoceno, devido à anomalias climáticas que foram responsáveis pela morfologia atual, das áreas de estudo, como os períodos glaciais na área do RS e outras de ordem menor como a Pequena Idade do Gelo na ER.; (ii) análise em escala temporal de curto prazo para compreender o comportamento e o estado atual das zonas costeiras de interesse através da comparação e do monitoramento sazonal do comportamento do sistema costeiro em uma faixa de costa com segmentos com características natural e antrópica contíguos. Como resultados se obteve um modelo da evolução costeira e uma comparação sazonal do comportamento do sistema praia/duna em Ravenna; e a comparação entre uma área natural adjacente a uma antropizada na área de Capão Novo (RS). Os resultados e interpretações foram integrados, e junto com dados e informações de conhecimento prévio, foram analisados com o objetivo de compreender o comportamento dos sistemas costeiros na sua forma mais complexa. A aplicação das novas tecnologias e do método proposto por esta Tese, contribuem não somente para a pesquisa acadêmica das zonas costeiras, mas também servem como alternativa para gestores locais desenvolverem planos de manejo e de monitoramento de baixo custo, o que pode tornar as decisões dentro das iniciativas de Gestão Integrada das Zonas Costeiras mais eficazes e objetivas a curto e longo prazo, prevenindo perdas de cunho social, econômico e ambiental. Ademais, também é uma proposta que pode ser aplicada e/ou adaptada para o estudo de sistemas costeiros similares. / This Thesis, realised in co-tutorship among the doctorates programs in Geoscience in in the UFRGS (Brazil) and in Science for the Environmental in the UNIBO (Italy), was done in the north sector of the Rio Grande do Sul (RS-Brazil) and in the Ravenna municipality coastal zone in the Emilia-Romagna region (ER-Italy). Analyses were carried out using integrating new technologies (unmanned aerial vehicle – UAV and ground penetrating radar – GPR) and proposing new work methodologies with a benefit-cost ratio that allows them to be used by the research group, governmental agencies or private companies, and to be applied in studies in the coastal zones, particularly in the barrier-lagoon coastal systems type. The studies were done investigating two different temporal scales, in order to analyse the recent evolution and the actual state, due the natural and anthropic factors that act above the coastal systems: (i) a long period analyse was carried out to study and understand the coastal evolution during the Holocene in each barrier-lagoon system, due to climatic anomalies that are responsible for the actual morphology in both areas, as the glacial period for the RS or other with an minor order as the Little Ice Age in the ER; (ii) a short period analyse was done to investigate the behaviour and the actual state of coastal zones under study, comparing a natural coastal zone with an adjacent anthropic coastal zone, and monitoring seasonally the behaviour of the coastal system. The results obtained were the coastal evolution model and a seasonal comparison in the beach/dune system in the Ravenna zone; and the comparison between a natural adjacent at an anthropogenic zone at Capão Novo (RS). The results from the analyses, done for each temporal scale under study were integrated with the data and the information from the previous work were analysed with the aim to investigate the behaviour of the coastal systems in their most complex form. The application of the new technologies and the methodology proposed by this Thesis had a contribute not only for the research in the academics field, but may also be applied as an alternative by the local authorities to develop the management plan and monitoring programs with low cost, which allow make the decision inside the Integrated Coastal Zone Management, in both the long and short period, with more effectivity and objectivity. Furthermore, is propose that may be applied and/or adapted for the studies in similar coastal system.