A Margem Continental Brasileira é setorizada em três compartimentos definidos pelas suas características tectônicas, fisiográficas e sedimentológicas. De Norte a Sul a margem continental se divide em: Setor Norte, entre o cabo Orange (AP) ao cabo Calcanhar (RN), Setor Nordeste/Leste, cabo Calcanhar até a cadeia Vitória- Trindade (ES) e o Setor Sul se estendendo desde esta formação montanhosa até a fronteira com o Uruguai no Estado do Rio Grande do Sul. Durante a execução do Projeto Reconhecimento Global da Margem Continental Brasileira (REMAC) entre 1972 e 1983, a porção Sudeste-Sul da margem foi caracterizada quanto à geomorfologia das suas províncias fisiográficas e à cobertura e feições sedimentares mais conspícuas. Pelas suas características esta porção da margem se diferencia, estrutural e fisiograficamente, da margem Nordeste/Leste e Norte, principalmente pela intensa sedimentação observada, determinando um caráter progradacional da região. Este aspecto resulta no desenvolvimento de províncias extremamente amplas exibindo gradientes suaves, com a quebra da plataforma não muito distinta, transicionando suavemente para um talude de relevo igualmente suave e de perfil ligeiramente convexo. O segmento da plataforma continental brasileira contigua ao litoral do Estado de Santa Catarina situa-se no extremo sul do Embaíamento de São Paulo, uma concavidade da costa cujos extremos são demarcados pelo cabo Frio, no Estado do Rio de Janeiro, e o cabo Santa Marta, já em Santa Catarina. É justamente no Embaíamento de São Paulo que a margem continental brasileira apresenta maior largura em toda a plataforma continental brasileira. Ao sul do Município de Santos (SP), a quebra ocorre a 180 m de profundidade a cerca de 120 km da costa. A superfície da plataforma, neste trecho da margem continental, é predominantemente coberta por areia, muito embora ocorram depósitos de lama nas áreas sob a influência das baías de Santos (SP), Paranaguá (PR), São Francisco do Sul (SC) e na desembocadura da laguna dos Patos (RS). Ainda segundo as pesquisas realizadas na área, este padrão deposicional com grande predominância arenosa confere a plataforma, um caráter relicto dos sedimentos presentes na plataforma continental situada entre São Paulo e Santa Catarina. A Plataforma Continental Sul-brasileira se encontra razoavelmente bem estudada, principalmente nas costas dos Estados de São Paulo e Rio Grande do Sul. Os resultados destes trabalhos caracterizam, não só a cobertura e as estruturas sedimentares presentes, mas também a evolução geomorfológica desta província ao longo do Período Quaternário, à luz de variações relativas do nível do mar à que esteve submetida esta margem continental. Na plataforma continental adjacente a Santa Catarina as características da cobertura sedimentar superficial já foram objeto de estudo na sua porção sul e na região interna do litoral norte. Entretanto, um maior detalhamento sobre esta distribuição ainda deve ser realizado, acompanhado pelo entendimento da dinâmica que controla o transporte destes sedimentos, das taxas de sedimentação e da sua estrutura subsuperficial. Resultados destes estudos podem contribuir para o entendimento do processo evolutivo deste segmento da plataforma continental interna adjacente ao litoral de Santa Catarina. A pesquisa que agora se desenvolve tem o objetivo de estudar estes processos dando enfoque aos aspectos relacionados ao padrão de distribuição e das fácies e estruturas sedimentares presentes na área de estudo. Esses objetivos foram alcançados por meio da análise de dados sedimentológicos superficiais, obtidos com o emprego de amostradores de fundo, e pela interpretação de dados sonográficos que recobriram partes da área de estudo, notadamente naquelas regiões onde anteriormente foram encontrados depósitos arenosos da plataforma continental. O levantamento geofísico se completa com a análise de padrões de reflexão acústica identificados em registros sísmicos de alta resolução que forneceram dados para determinar a espessura das camadas superficiais, a distribuição das fácies internas e o padrão de estratificação das camadas internas ao pacote sedimentar da plataforma continental da área em questão. Com a análise e interpretação dos elementos constituintes da geomorfologia superficial e subsuperficial foi possível compreender e descrever alguns dos estágios evolutivos que resultaram na conformação sedimentar e geomorfológica fornecendo indícios da existência de antigos ambientes deposicionais, atualmente soterrados na plataforma continental, por eventos sedimentares posteriores. Com os resultados alcançados neste trabalho espera-se contribuir para o conhecimento desta região, bem como para o estado da arte sobre a evolução da Margem Continental Sul do Brasil, de maneira geral e, de maneira específica, para a Plataforma Continental de Santa Catarina. / The Brazilian Continental Margin is divided into three sections, based on the tectonic, geomorphological and sedimentological characteristics. From North to South, the continental margin is divided into: the northern sector, between Cape Orange (AP) at Cape Calcanhar (RN), the northeastern sector from Cape Calcanhar to the Vitória-Trindade chain (ES), and the southern sector extending from this formation to the border between Brazil and Uruguay, in the State of Rio Grande do Sul. During the execution of the REMAC project (Global Recognition of the Brazilian Continental Margin) from 1972 to 1983, the southern/ southeastern portion of the margin was characterized in relation to the geomorphology of its physiographic provinces and their more prominent sedimentary features. Based on its characteristics, this portion of the margin is differentiated, structurally and physiographically, from the northeastern/eastern and northern portions, particularly in relation to the intense sedimentation observed, determining the progradational character of the region. This results in the development of extremely large, wide provinces, with smooth gradients and an indistinct shelf slope, transitioning gently to a slope with an equally gentle relief and slightly convex profile. The segment of the Brazilian continental shelf adjacent to the Santa Catarina coast is situated in the far south of São Paulo Bight, a coastal indentation demarcated by Cape Frio, in Rio de Janeiro and Cape Santa Marta, in Santa Catarina. It is in the São Paulo Bight that the Brazilian continental margin has its widest point on the entire Brazilian Continental Shelf. To the South of the Municipality of Santos (SP), the break occurs at a depth of 180 meters depth, approximately 120 km from the coast. In this stretch of the continental margin, the shelf surface is predominantly covered by sand, although mud deposits occur in areas under the influence of the Bay of Santos (SP), Paranaguá (PR), São Francisco do Sul (SC) and the mouth of the Patos Lagoon (RS). According to research conducted in the area, the depositional pattern, with a high prevalence of sand, gives the platform a similar character to the sediments of the continental shelf between Sao Paulo and Santa Catarina. The South Brazilian Continental Shelf has been reasonably well-studied, especially the Sao Paulo and Rio Grande do Sul coasts. The results of these works feature not only the cover and the sedimentary structures present, but also the geomorphological evolution of this province during the Quaternary Period, in light of relative variations in sea level to which continental margin has been subjected. The characteristics of the surface sediment of the continental shelf adjacent to the State of Santa Catarina have been the object of study in the southern portion and the inner region of the north coast. However, a better understanding of this distribution is still needed, and an understanding of the dynamics that control the transport of sediments, the sedimentation rates and its subsurface structure. The results of these studies may contribute to the understanding of the evolutionary process of this portion of the inner continental shelf adjoining the coast of Santa Catarina. The objective of the present study is to study these processes, with special focus on the distribution pattern of facies and sedimentary structures within the study area. These objectives were achieved through the analysis of data on surface sediment obtained through the use of bottom samplers, and sonographic interpretation of the data for parts of the study area, particularly in regions of the continental shelf where sandy deposits were previously found. The geophysical survey is completed with the analysis of patterns of acoustic reflection identified in the high resolution seismic records, which provided data for determining the thickness of the surface layers, the distribution of internal facies, and the stratification pattern of the inner layers of sedimentary continental shelf area in question. The analysis and interpretation of the components of the surface and subsurface geomorphology enabled an understanding and description of some of the evolutionary stages that produced the sedimentary and geomorphological conformation, providing evidence of the ancient depositional environments currently buried in the continental shelf by subsequent sedimentary events. It is hoped that the results obtained in this work will contribute to knowledge of this region, and of the evolution of the South Brazilian Continental Margin in general, and in particular, the Santa Catarina Continental Shelf.

O objetivo desse estudo é determinar qual o efeito do pH e da salinidade, separadamente e em conjunto, na floculação do material particulado em suspensão (MPS), no estuário do rio Araranguá. O qual é formado pela confluência dos rios Itoupava e Mãe Luzia. O rio Itoupava drena uma área onde o arroz é cultivado densamente, contribuindo para o aumento do MPS. O rio Mãe Luzia drena áreas de lavra e beneficiamento do carvão, atividades essas que promovem a acidificação da água do rio. O baixo pH da água promove a floculação do MPS ao longo do rio, e ao contrário da cultura do arroz, diminuiu a presença de MPS no estuário. A região ainda está sob o efeito das marés (micromaré) e da salinidade, quando a descarga do rio é baixa, o que é freqüente. Deste modo, supõe-se que a atividade mineração de carvão aumenta a retenção de MPS no estuário, e conseqüentemente outros contaminantes que podem estar adsorvidos. Um tanque anular foi projetado para criar condições de fluxo contínuo para simular a mistura de água dos rios, com e sem salinidade. O tanque foi construído com acrílico transparente, com 15,5 cm de largura do canal e 35 cm de altura, com capacidade para 115 litros. Seis pás promovem o fluxo no canal, as quais são aceleradas ou desaceleradas digitalmente. A velocidade do fluxo foi medida com um micromolinete hidrométrico, com medições contínuas, posicionado a 18 cm da base. A concentração de MPS foi medida durante os experimentos com dois sensores ópticos de retroespalhamento posicionados na parede do tanque. Os experimentos foram realizados usando águas coletadas nos rios Itoupava e Mãe Luzia. Duas séries experimentais foram realizadas, na primeira foram misturadas apenas as águas dos rios e na segunda água salina foi adicionada à mistura, variando proporcionalmente as águas de cada rio, em cada série. A concentração de MPS inicial de cada série foi de 35 mg.l-1. A velocidade inicial de cada experimento foi de 45 cm.s-1, reduzida em cinco etapas a cada 20 minutos, até zero (etapa de desaceleração), então o tanque permaneceu com velocidade nula por 180 minutos até o início da etapa de aceleração, onde a cada 20 minutos a velocidade aumentou até 45 cm.s-1. Amostras de água foram coletadas para determinar as características flocos em uma coluna de decantação, com uma câmera digital acoplada. A deposição do material em suspensão ocorreu em velocidades de fluxo mais baixas. Os microflocos representaram grande parte dos flocos formados nos experimentos. Nos experimentos com 10% de Mãe Luzia, os macroflocos foram predominantes. A adição de sal teve um papel importante na floculação, mais a seqüência de experimentos mostra que esse processo é mais intenso com uma maior proporção de água do Mãe Luzia. / The objective of this study is to asses what is the effects of pH and salinity, separately and together, in the flocculation of suspended particulate matter (SPM) in the Araranguá estuary. What is formed by the confluence of the rivers Itoupava and Mãe Luzia. In the Itoupava River drainage basin there is a significant area of rice crops, what contributing to the increase of suspended particulate matter (SPM) inflow to the estuary. In the Mãe Luzia River drainage basin there is an active industry of coal mining and processing. The effect of low pH is the flocculation of the SPM along the streams, and contrary to rice culture, decreases the SPM inflow to the estuary. Other factors that also play a role is that the rivers confluence is already in the estuary, where there are tides (microtide), and salinity when the rivers discharge is low (what is frequent). Thus, out hypothesis is that the coal mining activity increases the SPM trapping in the estuary, and consequently other contaminants that may be adsorbed to it. An annular flume was setup to create a continuously flowing condition to simulate the river waters mixing, with and without salinity. The annular flume was built with transparent acrylic, with 15 cm wide and 30 cm deep, nearly 1 m diameter and 115 liters. Six paddles maintain the flow, which was accelerated or de-accelerated digitally. The flow velocity was measured with a propeller flowmeter recording continuously, leveled at 18 above the bottom. SPM concentrations were recorded during the experiments with two optical backscatter probes, leveled on the wall of flume. The experiments were carried out using waters collected from the Mãe Luzia and Itoupava. Two sets of experiments were done, being the first with fresh water only, and the second with salinity one, with varying proportions of each river water. The concentration of SPM of each sets were initiated with ~35 mg.l-1. The experiments were initiated with velocity at 45 cm.s-1 and then were reduced five times at 20 minutes intervals to zero (de-accelerating phase), then the tank rest for 180 minutes and initiated de accelerating phase, with steep increases of the velocity every 20 minutes. Water samples were collected to determine the floc feature in a settling chamber wired with a digital camera. The matter in suspended deposition occurred at lower flow velocities. The microflocs represented the most flocs formed in the experiments. The macroflocs were predominant in experiments with 10% of Mãe Luzia. The salt addition has an important role in flocculation. But the sequence of experiments shows that the flocculation is more intense with a greater proportion of water from Mãe Luzia.

Este trabalho aborda o estudo de gerenciamento costeiro feito na área do Manguezal do Itacorubi, na Ilha de Santa Catarina, Estado de Santa Catarina, sul do Brasil. São apresentados dois enfoques, o primeiro discute o comportamento do ecossistema ao longo do século XX diante de diferentes fatores de estresse, concluindo que o manguezal, em 1998, havia perdido 13,32% de área em relação a 1938, porém, nesse mesmo período, progradou aproximadamente 80 m sobre a plataforma continental adjacente, o que indica que o manguezal, apesar de sitiado por uma vizinhança densamente povoada, tem capacidade regenerativa e de avançar em direção do oceano. O segundo enfoque aborda os aspectos geológicos, relacionando os depósitos sedimentares encontrados nesse embaiamento costeiro e as variações holocênicas do nível do mar, constatando que o mar já cobriu essa área em tempos recentes, deixando como testemunho espessos pacotes sedimentares que se apóiam diretamente sobre o embasamento cristalino da região. Dados de testemunhos de sondagem auxiliaram no mapeamento de subsuperfície, indicando a ocorrência de um vale inciso no embasamento, o qual teria servido de acesso preferencial durante o evento transgressivo, guardando os sedimentos de maior granulometria, associados a uma região de maior dinâmica, enquanto nas áreas adjacentes, mais rasas, as granulometrias tendem para as frações mais finas. Sobre esse pacote essencialmente clástico estabeleceu-se a sedimentação carbonosa do manguezal. As variações sedimentares laterais são muito notáveis mesmo naqueles furos relativamente próximos (menos de 20 m), evidenciando a dificuldade que seria a construção de um mapa defácies de uma área de pântano parálico. O bosque de mangue existe nessa área há pelo menos 4,5 Ka, afirmação apoiada sobre os resultados obtidos com a datação de 14C sobre amostra de sedimentos carbonosos.

As atividades de exploração e produção de petróleo e gás no Brasil têm se tornado mais intensas ao longo desta última década, apresentando uma tendência de avanço em direção a ambientes de maior profundidade, onde se localizam grande parte das reservas de óleo já comprovadas. Os processos de exploração e produção de petróleo e gás apresentam muitas etapas com considerável potencial gerador de impactos ao meio ambiente, entre elas, a perfuração de poços exploratórios marítimos, objeto do presente estudo. Este estudo originou-se do Projeto MAPEM – Monitoramento Ambiental em Atividades de Perfuração Exploratória Marítima (Águas Profundas), do qual foram utilizados os dados analisados nesta dissertação. O monitoramento foi realizado visando avaliar os efeitos da perfuração do poço Eagle, localizado em talude continental, região norte da Bacia de Campos, Brasil, próximo ao limite entre os estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo, a 902 metros de profundidade. Foram coletadas amostras de sedimentos superficiais na região de entorno da atividade, em 48 estações de monitoramento e 6 estações de controle, durante os cruzeiros oceanográficos realizados um mês antes, um mês após e um ano após a perfuração. As análises dos sedimentos geraram informações sobre sua composição granulométrica, mineralógica (argilominerais e carbonato de cálcio) e química (hidrocarbonetos e metais), e foram comparadas em sua variação espacial (área de monitoramento/estações de controle) e temporal (3 cruzeiros oceanográficos). A variação temporal foi abordada de três maneiras distintas, onde o Cruzeiro I representou o background da área, a variação do Cruzeiro I para o II representou o impacto sobre a área de monitoramento e na variação do Cruzeiro II para o III, buscou-se evidências de recuperação da área monitorada com tendência de retorno às suas características iniciais O background da área definiu os níveis médios de todas variáveis analisadas, identificando, além de teores naturais para alguns dos componentes dos sedimentos, sinais de contaminação de origem antrópica, principalmente de As, Pb e hidrocarbonetos petrogênicos (n-alcanos) e pirogênicos (aromáticos). Na perfuração do poço Eagle foi utilizado fluido de base aquosa (FBA) e fluido de base sintética (FBS), dos quais se buscou identificar as áreas de influência e as alterações causadas nos sedimentos. Identificou-se a ocorrência de um fluxo gravitacional de massa, no período entre o Cruzeiro I e a perfuração, restrito ao cânion submarino que cruza a área de monitoramento, do qual também foi avaliada a influência sobre a composição dos sedimentos. A influência do FBA (indicada pelos teores de bário) estendeu-se por uma grande área, apresentando maiores concentrações nas estações próximas do poço. A área de influência do FBS (indicada pelos n-alcanos entre C14 e C22) apresentou distribuição mais restrita, em duas manchas, uma a norte e outra a oeste do poço. Além dos n-alcanos, foi identificado aumento dos teores de bário, UCM (mistura complexa não resolvida), fluoreno e acenaftaleno. O fluxo gravitacional de massa causou elevações na proporção de areia das estações do cânion submarino e redução do carbono orgânico. Efetivamente pode se concluir que a atividade de perfuração exerceu influência significativa nas propriedades químicas dos sedimentos, contudo, de improvável efeito tóxico sobre a biota. Pode-se concluir também que ocorreu recuperação da área, após o período de um ano, por redução das concentrações médias de algumas variáveis e sinais de reposição de n-alcanos naturais, porém não foi possível a identificação de degradação do material sintético utilizado no FBS.

Esta dissertação apresenta uma caracterização das condições oceanográfica da nas Baías Sul e Norte, que fazem parte da Baía de Florianópolis localizada entre o continente e a Ilha de Florianópolis, em Santa Catarina. Entre abril de 2005 até maio de 2007, foram realizadas em quinze levantamentos as coletas de dados para estudo hidrográfico da distribuição das propriedades físicas de salinidade, temperatura e turbidez da água, como também dados de direção e velocidade de correntes, que juntos com os demais parâmetros foram coletados em cinco perfis paralelos entre si e ortogonais ao alinhamento geral da Baía Sul e Norte. Diante dos resultados destes levantamentos, foi possível concluir que o principal agente controlador das correntes superficiais foi o vento, e que as marés só dominavam as correntes superficiais quando as intensidades de vento eram quase inexistentes. Apesar de não ter sido registrado, uma variação significativa nos valores médios de salinidade e temperatura, duas massas de água distintas foram observadas na Baía de Florianópolis, Água Costeira (AC), e Água Central do Atlântico Sul (ACAS). A AC foi presente em todos os levantamentos, tendo seu comportamento variando de acordo com a descarga fluvial, alterando a concentração de sal e temperatura e pela temperatura atmosférica, que apresentou forte relação com a temperatura da água. O afunilamento no encontro das baias Norte e Sul, faz com que as correntes aumentem de velocidade neste local mais estreito, o qual apesentou as maiores velocidades de correntes. O Material Particulado em Suspensão (MPS) teve sua concentração mais elevada na Baía Norte que na que na Baía Sul, e está relacionado à resuspensão pelo retrabalhamentos das correntes no material de fundo, pois não houve uma relação direta do MPS com as descargas do Rio Cubatão do Sul, quando em período de alta descarga do mesmo, as concentrações de MPS não se apresentaram elevadas. / This study presents a characterization of the oceanographic conditions in the North and South Bays, which are a part of the Bay of Florianopolis, located between the Mainland and the island of Florianopolis, in the state of Santa Catarina. From April 2005 until May 2007, data collections were held, in fifteen withdrawals, for hydrographic studies of the distribution of the physical properties of salinity, temperature and turbidity of the water, as well as data from current velocity and direction, which together with the other parameters were collected into five profiles parallel to each other and orthogonal to the general alignment of the North and South Bay. Analyzing the results of these surveys, it was possible to conclude that the main controller agent of surface currents was the wind, and that the tides only dominated the surface currents when wind intensities were almost nonexistent. Although a significant variation in mean values of salinity and temperature has not been registered, two distinct water bodies were observed in the Bay of Florianopolis: Coastal Water (CW), and South Atlantic Central Water (SACW). The CW was present in all surveys, having a change of behavior according to the river discharge, altering the salt concentration and temperature, and also according to the atmospheric temperature, which presented strong relationship with the water temperature. The bottleneck at the meeting of the North and South Bays causes the currents to increase velocity at this narrower location, which presented the greatest current speeds. The suspended particulate matter (SPM) had a higher concentration in the North Bay than in the South Bay, and that is related to the resuspension by the reworking of the currents on the bottom material, because there was not a direct relationship of SMP with the discharges of Cubatão do Sul River, where, when in high discharge period, the concentrations of SMP were not high.

O constante aumento da população tem gerado intensa ocupação das áreas costeiras em todo mundo. A exploração dos recursos naturais de forma não sustentável proporciona um desequilíbrio que dependendo das proporções pode gerar graves prejuízos ambientais e financeiros. Diante deste cenário exploratório a pesquisa dos ambientes costeiros aparece como uma maneira de entender, planejar e desenvolver estas regiões de forma mais equilibrada. O estudo sobre hidrodinâmica costeira e transporte de sedimentos tem sido aplicado com o objetivo de gerar conhecimento e desse modo auxiliar as tomadas de decisões. A dinâmica dos ambientes costeiros é complexa e o seu entendimento aborda uma serie de variáveis as quais podem afetar as regiões costeiras de formas diferentes. A área estudada nesta tese, a baia de Tijucas, é particularmente caracterizada por apresentar alta concentração de sedimentos finos, seu comportamento proporcionou ao longo do tempo o aprisionamento de grande quantidade de sedimentos formando um ambiente muito diferente das áreas em torno da baia. O papel da baia na retenção e no transporte sedimento finos para plataforma adjacente torna-se o alvo desta pesquisas que por meio de dados de campo e modelos numéricos procuram entender os efeitos das forçantes ambientais sobre a baia. A dinâmica da baia esta diretamente relacionada a intensidade dos ventos, altura das ondas e volume da descarga fluvial, neste contexto é relevante a relação com os eventos climáticos de alta transferência de energia como a passagem de frentes frias pelo estado de Santa Catarina. O presente estudo é compreendido por três artigos; o primeiro artigo busca avaliar por meio de simulação numérica o efeito dos ventos modais e descarga fluvial anual média do rio Tijucas na hidrodinâmica da baia, a troca de água entre baia e plataforma adjacente assim como o tempo de residência da água em cenários com ventos nordeste (condição típica) e ventos sudeste (condição de frente fria), o segundo artigo avalia por meio de simulação numérica e dados de campo o comportamento da pluma de sedimentos do Rio Tijucas em cenários de alta concentração e descarga de sedimentos sob condições de ventos nordeste e sudeste, já o terceiro artigo avalia através da simulação numérica de modelos acoplados o efeito das ondas no cisalhamento do fundo, na erosão, ressuspensão e deposição de sedimentos em cenários de ventos nordeste e sudeste. A baia de Tijucas apresenta um padrão de aguas calmas a maior parte do tempo, a energia envolvida na sua dinâmica esta diretamente relacionada a intensidade das forçantes e condições climáticas. Em eventos de passagem de frente frias por esta região a tendência é que haja maior descarga fluvial, ventos mais fortes e ondas mais altas, nestes períodos estas forçantes são capazes de afetar significativamente a hidrodinâmica da baia adicionando, ressuspendendo e transportando sedimento em maiores intensidades o que consequentemente proporciona maior troca de água entre baia e plataforma, estes períodos são marcados pela maior energia hidrodinâmica e transporte de sedimento baia afora. No entanto o balanço final do comportamento da baia evidencia um cenário geral de baixa troca com a plataforma adjacente. / The constant increase of population has generated intense occupation of coastal areas worldwide. The unsustainably exploitation of natural resources provides an unbalance that depending on the proportions can lead to serious environmental damage and financial. Given this exploratory scenario the research of coastal environments appears as a way to understand, plan and develop these areas more balanced. The study on coastal hydrodynamics and sediment transport have been implemented with the objective of generating knowledge and thereby assist decision. The dynamics of coastal environments is complex and its understanding addresses a series of variables which can affect coastal regions in different ways. The area studied in this thesis, the Tijucas bay, is particularly characterized by high concentration of fine sediments, their behavior provided over time trapping large amounts of sediments forming a very different environment of the areas around the bay. The role of the bay on retention and fine sediment transport to the adjacent platform becomes the target of this research that through field data and numerical models seek to understand the effects of environmental forces on the bay. The dynamics of the bay is directly related to the intensity of the winds, wave heights and volume of river discharge, in this context is relevant with respect to the climatic events of high energy transfer as the passage of cold fronts by the state of Santa Catarina. This study is comprised of three articles, the first article seeks to evaluate through numerical simulation the effect of modal winds and average annual river discharge of the river Tijucas on the bay hydrodynamics, the water exchange between bay and adjacent platform as well as time residence of water in scenarios with northeast winds (typical condition) and southeast winds (cold front condition), the second article evaluates through numerical simulation and field data the behavior of sediment plume River Tijucas in scenarios of high concentration and sediment discharge under conditions of winds northeast and southeast, already the third article evaluates through the numerical simulation of coupled models the effect of shear waves at the bottom of the bay, in erosion, in sediment deposition and resuspension on scenarios with northeast and southeast winds. The bay Tijucas shows a pattern of calm waters most of the time, energy involved in its dynamics is directly related to the intensity of the forces and climate conditions. In the event of cold front passage through this region the trend is that there is greater river discharge, strongest winds and highest waves, these periods these forces are able to significantly affect the hydrodynamics of the bay adding, resuspending and transporting sediment into the higher intensities which consequently provides greater water exchange between bay and adjacent shelf, these periods are marked by higher energy hydrodynamics and sediment transport bay outside. However the final balance of the behavior of the bay shows a general scenario of low exchange with the adjacent platform.

Há mais de um século as praias têm atraído as pessoas, inicialmente para uso terapêutico, entretanto, nas últimas décadas vêm atraindo um número crescente de visitantes, em busca de férias e lazer. A falta de planejamento causa a ocupação inadequada da zona costeira, com destruição de ecossistemas. A presente Dissertação visa ampliar o conhecimento sobre o ambiente natural e antrópico do Balneário Camacho, a partir de diferentes ferramentas de diagnóstico de cunho ambiental e social. O Camacho é a localidade mais ao NE do município de Jaguaruna, localizado no Setor Centro-Sul do litoral de Santa Catarina. É uma das comunidades mais antigas do município, teve início da ocupação em 1964, com posterior criação de loteamentos, entre as décadas de 1970 e 1990, abrangendo Áreas de Preservação Permanente (APP) e terrenos de Marinha. Encontra-se inserido na Área de Preservação Ambiental (APA) da Baleia Franca, que em 2011 teve uma Recomendação do Ministério Público Federal (MPF) solicitando que os municípios inseridos na APA não autorizassem quaisquer tipos de intervenções em APP. O Camacho é composto por um mosaico de ambientes frágeis e instáveis, como: pequenos lagos, campo de dunas, planície de deflação, depósito de sambaqui e área urbanizada. As dunas barcanas encontradas ao longo da linha de costa do balneário são intercaladas por planícies, que configuram uma maior vulnerabilidade ao sistema de dunas, principalmente quando aliada à pressão de uso. A vegetação do balneário é composta por restinga de dunas, planícies, banhados e lagoas, com importante beleza cênica e ecológica. Dentro dos limites de orla, estabelecido no Projeto Orla, são identificados diversos conflitos, como: depósitos de resíduos, ocupações irregulares, dispersões de árvores exóticas e acessos de veículos. A Recomendação do MPF vem causando muitos transtornos à economia local. A fim de gerenciar a problemática de uso e ocupação vigente no Camacho, baseado no diagnóstico apresentado no artigo e estado da arte constituintes desta Dissertação, é apresentada uma proposta de mudança de paradigma, concluindo-se que investimento no ecoturismo é uma boa oportunidade de desenvolvimento. O importante para a região do Camacho é conciliar os usos com o meio ambiente sadio, logo, outras alternativas também podem ser mais bem estudadas, como o potencial para a geração de energia eólica e para a criação de uma Unidade de Conservação. / For over a century the beaches have attracted people, initially for therapeutic use, however, in recent decades have attracted an increasing number of visitors in search of vacation and leisure. Lack of planning causes inadequate occupation of the coastal zone, destroying ecosystems. This dissertation aims to increase knowledge about the natural and human environment of the Camacho Balneary, through different diagnostic tools of environmental and social nature. Camacho Balneary is located in the northeastern portion of Jaguaruna Municipality, which is located in the Central-South Sector of Santa Catarina Coast, Brazil. It is one of the oldest communities in the municipality, occupation began in 1964, with posterior allotments, between 1970 and 1990 decades, covering permanent preservation areas and Marines land. The study area is inside the Environmental Preservation Area of the Right Whale (APA da Baleia Franca), which in 2011 had a recommendation from Federal Public Ministry (FPM) requesting that municipalities inside the APA da Baleia Franca could not authorize any types of interventions in areas of permanent preservation. Camacho Balneary is composed of a mosaic of fragile and unstable environments, such as: little lakes, dune fields, plain deflation, shellmounds and urban areas. The barchans dunes along the shoreline of the balneary are interspersed with plains, that make up a greater vulnerability to the dune system, especially when combined with the pressure of use. The vegetation of the balneary is made up restinga of dunes, plains, wetlands and lakes, with important ecological and landscape beauty. Within the boundary of the shore, established in Projeto Orla (Shore Project, free translation), many conflicts are identified, such as: landfills of litter, illegal occupations, dispersions of exotic trees and vehicle access. The Recommendation of the MPF is causing much disruption to the local economy. In order to manage the problems of current use and Camacho’s occupation, based on the diagnosis presented in the article and state of the art constituents of this dissertation, a proposal for a paradigm shift is presented, concluding that investment in ecotourism is a good opportunity for development. The important towards in the region of Camacho is reconciling the environment uses and its healthy, soon, other alternatives may also be investigated further, such as the potential for wind energy generation and the creation of a Conservation Unit.

Tempestades constituem uma das ameaças naturais mais significativas para as comunidades costeiras. Seus principais impactos geralmente estão associadas com a erosão e inundação, podendo chegar a causar destruição de propriedades e estruturas de engenharia costeira. O poder destrutivo associado à ondas formadas durante tempestade muitas vezes surge não só da energia transportada por elas, mas também da dificuldade de prever e compreender como essa energia se propaga até a costa. Sendo esse sempre um grande desafio para a energia e gestão costeira. Foram estudados todos os casos de ondas com altura significativas maior que 5 m em um ponto o.ffshore entre 2000 e 2010, que resultaram em seis casos principais. Essas ondas estudadas foram geradas por sistemas ciclônicos extratropicais no Atlântico Sudoeste. As mesmas foram simuladas e seu impacto sobre a costa do Rio Grande do Sul avaliado. Nesses casos, foi verificado que o padrão ciclogenético ocorrido entre as latitudes 31,5°S e 34°S, se apresentou como o mais favorável para o desenvolvimento de grandes ondas. A partir de diagramas Hovmoller para águas profundas foi possível identificar que a região sul do Rio Grande do Sul até à latitude 31.5°S é o mais energético durante a passagem de um ciclone, embora o evento ocorrido em maio de 2008 indica que esse padrão pode migrar para o norte com o deslocamento do ciclone formador. Diagramas de Hovmoller para águas rasas indicaram que as diferentes morfologias presentes na região da antepraia do Rio Grande do Sul foram responsáveis por focar ou dissipar a energia ao longo da costa. Essas observações também estão de acordo com as regiões de erosão e progradação desse mesmo litoral. Como resultado dessa análise pode-se identificar que as áreas urbanas das praias do Herrnenegildo, Cidreira, Pinhal, lmbé, Tramandaí e e Torres se apresentaram mais expostas durante os eventos de alta energia de ondas. Para simular ondas de tempestade condições em águas rasas é necessário uma alta resolução temporal e espacial para resolver os complicados processo de interações hidrodinâmicas com estruturas naturais e urbanas presentes na praia. Com este intuito, foram utilizados os seis resultados simulados com modelo o SWAN, bem como suas condições espectrais, para forçar o modelo SWASH, responsável por propagar as condições de onda de águas rasas até a dissipação total de energia na zona de espraiamento das praias Imbé e Tramandaí. Para fornecer uma boa base de dados de altimetria e topografia da região, foi utilizado na parte emersa, dados de LIDAR somados a dados batimétricos coletados no local para parte submersa. Dessa forma foi possível resolver em alta definição os rápidos processos que ocorrem na zona de quebra até a dissipação total da energia de ondas na forma de runup, muitas vezes passando sobre as estruturas naturais e urbanas complexas das cidades de Tramandaí e Imbé. Com base em analises temporais dos resultados de runup, foram identificadas três principais zonas críticas e vulneráveis a alagamentos durante os seis casos extremos analisados nestas praias. Como resumo dos resultados apresentados por este trabalho, foi possível reconstruir cenários de risco costeiros formados durante condições de tempestade. Nesse contexto, espera-se que este trabalho tenha produzido uma boa base de informação úteis para as agências de proteção civil e as autoridades costeiras. / Storms constitute one of the most significant natural threats to coastal communities. Their main associated impact is usua11y related to coasta1 erosion, coasta1 flooding and sometimes, destruction of coastal structures and properties. The potential damage of the waves generated during a storm come from their high energy and from the difficulty in forecasting and understanding how this wave energy propagates up to the coast. Thus, this is a great challenge for coastal management. The high waves on the Southwestem Atlantic generated by extra-tropical cyclones are simulated from 2000 to 2010 and their impact on the Rio Grande do Sul coast is studied. The six extreme events in the period which presented significant wave heights above 5 m, on a particular point of interest, are investigated in detail. It is found that the cyclogenetic pattern between the latitudes 31.5°S and 34°S, is the most favorable for developing high waves. Hovmõller diagrams for deep water show that the region between the south of Rio Grande do Sul up to latitude 31.5°S is the most energetic during a cyclone's passage, although the event of May 2008 indicate that the location of this region can vary, depending on the cyclone's displacement. On the oher hand, the Hovmõller diagrams for shallow water show that the different shoreface morphologies were responsible for focusing or dissipating the waves' energy; the regions found are in agreement with the observations of erosion and progradation regions. It can be concluded that som~ of the urban areas of the beaches of Hermenegildo, Cidreira, Pinhal, Tramandaí, lmbé and Torres have been more exposed during the extreme wave events at Rio Grande do Sul coast, and are more vulnerable to this natural hazard. To simulate storm waves conditions in shallow water, a high computation resolution is required to solve complicated hydrodynamic interactions with natural and urban structures in the beach. Considering these six cases simulated by SWAN, the spectral waves conditions in shallow water was nested in the SWASH model to propagate the waves from the shoaling zone until the total energy dissipation at the swash zone in Imbé and Tramandaí beaches. To provide a high resolution altimetry data base, a LIDAR scanner anda local survey campaign are used to supply SWASH with bottom grid conditions. Then, with this numerical approach it was possible so solve, in high definition, the fast vertical processes at the surf zone and the complex hydrodynamic interactions with the natural and urban structures. As a result of the horizontal runup time analysis, it was possible to identify three main criticai areas vulnerable of overwashing during the six extreme cases analyzed at these beaches. The results of the simulations at this work have constructed snapshots of natural hazards during storm conditions. It is expected that this work can produce useful information of criticai flooding zones for civil protection agencies and coastal authorities.

O dique hidráulico construído em 1935 entre o continente e a Ilha de São Francisco do Sul estabeleceu uma nova configuração ambiental para o Canal do Linguado e Baía da Babitonga, pois a comunicação entre estes ambientes foi interrompida com a construção do aterro gerando a estagnação das águas nesta região. A comunidade local e lideranças políticas vêm manifestando ao longo dos anos o desejo de que a ligação entre eles seja restabelecida. Diante desta possibilidade, é importante a realização de estudos que sinalizem os caminhos para um manejo ambiental eficiente e seguro para toda a região, pois as mudanças hidrodinâmicas decorrentes da retirada do dique podem implicar numa descaracterização sem precedentes nos processos sedimentares atuais, podendo acarretar, inclusive, grandes modificações nas áreas urbanas estabelecidas. Assim, o objetivo desta pesquisa foi estudar os aspectos morfológicos, meteorológicos e oceanográficos do Canal do Linguado e Baía da Babitonga através de dados coletados em campo (batimetria, granulometria, elevação do nível de água, velocidade e direção de ventos e correntes), bem como, analisar através de simulações numéricas o padrão de circulação das águas e os processos físicos responsáveis pela erosão e sedimentação destes ambientes, considerando a condição atual e os ambientes interligados entre si devido a remoção do aterro sul. Os resultados mostram que o restabelecimento do escoamento hidrodinâmico proporciona alterações nas características das correntes, sendo o impacto no transporte de sedimentos e na hidrodinâmica evidenciado principalmente na região dos aterros e na desembocadura do Canal do Linguado. Assim, o impacto relacionado a erosão e sedimentação também fica restrito a estas áreas. No presente estudo foram apontados alguns aspectos positivos quanto ao restabelecimento da comunicação entre estes ambientes, principalmente no que se refere ao aumento na estabilidade da seção transversal da desembocadura em Barra do Sul em decorrência da remoção do dique hidráulico. / The hydraulic dam built in 1935 between the mainland and Sao Francisco do Sul Island established a new environmental setting for the Linguado Channel and Babitonga Bay, once the communication between these environments found itself interrupted with the construction of the dam, resulting on regional water stagnation. The local community and political leaders have expressed, over the years, the desire of restoring the connection. Facing this possibility, it is important to conduct studies that identify the paths to a safe and efficient environmental management for the entire region, once the hydrodynamic changes resulting from the removal of the dam could cause a unprecedented impact in the current sedimentary process, which may cause major changes in established urban areas. The objective of this research is study the morphological, meteorological and oceanographic aspects of the Linguado Channel and Babitonga Bay through collected data (bathymetry, grain size, water level, velocity and directions of winds and currents) and using numerical simulation to analyze the pattern of water circulation and physical process responsible for erosion and sedimentation in these environments, considering the current condition and the environments interconnected due to removal the dam. The results showed that the restoration of flow provides hydrodynamics changes in the characteristics of the currents, and an impact on sediment transport and hydrodynamics are evidenced mainly in the dam and inlet areas. Thus, the impact related to erosion and sedimentation is also restricted to these areas. The present study showed some positive aspects regarding the restoration of the communication between the environments, especially regarding the increase of cross section stability of the inlet in Linguado Channel due to the removal of the dam.

O estreito de Bransfield (EB) localiza-se entre as ilhas Shetland do Sul e o norte da península Antártica. Esta é a parte da região polar austral mais vulnerável às mudanças climáticas devido a sua posição geográfica e por encontra-se no limite da cobertura de gelo marinho sazonal. Neste contexto, por ser uma bacia semi-fechada, o estreito é um local apropriado para o estudo da formação e da variabilidade temporal de águas profundas e de fundo. Contudo, a separação das massas de água no EB é difícil porque elas não ocorrem na suas formas originais e sim misturadas. Com o objetivo de determinar a estrutura e a variabilidade das massas de água presentes no EB, utilizaramse dados hidrográficos coletados durante os verões austrais de 2003 e 2004 a bordo do NApOc Ary Rongel da Marinha do Brasil. O emprego da metodologia da Análise Otimizada com Parâmetros Múltiplos, associada a uma análise hidrográfica clássica, permitiu a separação das contribuições percentuais das águas tipo que participam da formação das águas intermediárias, profundas e de fundo das três bacias que compõe o EB. Os resultados demonstram que o estreito é preenchido, na sua maior parte, por Água Cálida Profunda Modificada. Na camada superior ocorre Água de Inverno que foi encontrada com maior intensidade no verão de 2004. As águas de fundo da bacia Central são influenciadas pela Água de Plataforma de Alta Salinidade e por isso são mais frias e salinas do que nas outras bacias. Os resultados também forneceram uma estimativa da variabilidade hidrográfica das águas durante o biênio estudado. No ano de 2003 as águas de fundo estiveram mais frias e salinas do que em 2004. Todavia, o ano de 2004 apresentou uma tendência geral de diminuição da temperatura e da salinidade. / The Bransfield strait (EB) is located between the South Shetland islands and the north of the Antarctic peninsula. This is the most vulnerable part of the austral polar region to climatic changes due to its geographic position and being on the limit of the seasonal marine ice covering. In this context, as a semi-enclosed basin, the strait is an appropriate place for the study of the formation and temporal variability of deep and bottom waters. However, the separation of the water masses in the EB is difficult because they do not occur in their original form but rather mixed. With the objective of determining the structure and the variability of the water masses found in the EB, a hydrographic data set collected during the austral summers of 2003 and 2004 on board the NApOc Ary Rongel of Brazil’s Navy was used. The use of the methodology of the Optimum Multiparameter Analysis (OMP), associated with a classical hydrographic analysis, allowed the quantification of the relative contributions of the water types that participate on the formation of the intermediate, deep and bottom waters of the three basins that constitute the EB. The results demonstrate that the strait is filled, in its major part, by Modified Warm Deep Water (MWDW). In the superior layer, Winter Water (WW) occurs and was found with larger intensity in the 2004 summer. The bottom waters of the Central basin are influenced by the High Salinity Shelf Water (HSSW) and this is why they are colder and more saline than those in the other basins. The results also supplied an estimate of the hydrographic variability of waters during the studied biennium. In the year of 2003 the bottom waters were colder and more saline than of that in 2004. However, the year of 2004 presented a general trend of lower values of temperature and salinity.