Análise histórica das ressacas do mar no litoral de Fortaleza (Ceará́, Brasil): origem, características e impactos

Paula, D. P. de; Morais, J.O.; Ferreira, Ó.; Dias, J.A. (2015) – Análise histórica das ressacas do mar no litoral de Fortaleza (Ceará,́ Brasil): origem, características e impactos. In: Davis Pereira de Paula & J. Alveirinho Dias (orgs.), Ressacas do Mar / Temporais e Gestão Costeira, pp.173-201, Editora Premius, Fortaleza, CE, Brasil. ISBN: 978-85-7924-440-7

Capítulo

2

ANÁLISE HISTÓRICA DAS RESSACAS DO MAR NO LITORAL DE FORTALEZA (CEARÁ, BRASIL): ORIGEM, CARACTERÍSTICAS E IMPACTOS

Davis Pereira de Paula1*, Jáder Onofre de Morais2, Óscar Ferreira3, João Alveirinho Dias3

1. Introdução: As ressacas do mar induzem uma série de impactos importantes como a erosão de praias, dunas e falésias, galgamentos oceânicos e inundação de zonas costeiras. Como consequência do desenvolvimento urbano mal ou não planejado dos espaços costeiros, as frentes urbanas têm sofrido bastante com os impactos das ressacas do mar, que geralmente são acompanhadas de danos nas infraestruturas e com efeito direto sobre o uso dos recursos costeiros (CIAVOLA et al., 2007). Universidade Estadual Vale do Acaraú-UVA, Departamento de Engenharia Civil, Programa de Pós-graduação em Geografia-UVA, [email protected] 2 Universidade Estadual do Ceará-UECE, Departamento de Geografia, Programa de Pósgraduação em Geografia-UECE, Pesquisador Pq do CNPq, [email protected] 3 Universidade do Algarve, Centro de Investigação Marinha e Ambiental, Faro, Portugal, [email protected]; [email protected] *Autor de correspondência: [email protected] 1

173

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

As mudanças mais rápidas e bruscas na paisagem costeira (natural e antropizada) ocorrem, especialmente, durante um evento de alta energia (FERREIRA, 2005; ALMEIDA et al., 2010). Contudo, a caracterização dos impactos sobre a morfologia costeira e as estruturas urbanas não é fácil, sendo, por vezes, inconclusiva. A principal limitação é a disponibilidade de séries observacionais históricas de ondas e marés que permitam definir, com precisão, os limiares para ocorrência de impactos. Os estudos que relatam a influência das ressacas do mar na evolução da morfologia costeira (e.g. praias e dunas frontais) são recentes e escassos no Brasil (em especial no Nordeste brasileiro). Para quantificar o impacto das ressacas do mar é preciso definir previamente a origem e as suas características, o que é difícil, pois não existe um sistema de monitorização por meio de ondógrafos, com exceção do litoral de Pernambuco, que desde 2011 possui uma boia — medindo altura, período e direção das ondas — instalada a 2 km da costa, em frente ao Porto de Suape, no município de Ipojuca. As estruturas de engenharia costeira, a ocupação humana e outras atividades socioeconômicas aumentaram a vulnerabilidade da costa aos processos oceânicos (por exemplo, ondas de ressaca) e potencializaram o risco de erosão costeira e de galgamentos oceânicos, às vezes causando fortes danos físicos, econômicos, sociais e patrimoniais em núcleos urbanos costeiros (e.g. Fortaleza, Natal, João Pessoa, Recife, Paulista e Rio de Janeiro). Apesar disso, a pressão humana (por exemplo, demanda turística) tem aumentado durante os últimos anos sem qualquer preocupação com a capacidade de resiliência do sistema costeiro. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo precípuo colaborar para

174

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

um melhor entendimento do assunto, especificamente no que concerne à origem, as características e os impactos induzidos por eventos de ressaca do mar no litoral de Fortaleza (Ceará, Brasil).

2. Área de Estudo A cidade de Fortaleza, capital do Estado do Ceará, localiza-se na região Nordeste do Brasil, na Costa Atlântica, a aproximadamente -3º43’02” (latitude) e 38º32´25´´ (longitude), a sua área territorial é de 313, 14 km2 e altitude média de 16 m (IPECE, 2013). O litoral em questão possui mais de 20 km de extensão, onde situam-se mais de 10 praias urbanas, todas artificializadas direta ou indiretamente por estruturas rígidas de engenharia costeira (e.g. espigões, enrocamentos e quebra-mares) (Figura 1). A densidade demográfica dos bairros litorâneos é de aproximadamente 7 mil hab/km².

Figura 1. Litoral de Fortaleza com a identificação das principais praias.

175

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

O litoral de Fortaleza está situado em uma zona de clima Tropical Quente Subúmido, caracterizado por duas estações bem definidas — uma chuvosa (concentrada especialmente em quatro meses) e uma seca (ocorre em mais de 60% do ano). No primeiro semestre do ano, os índices pluviométricos podem atingir, em média, 1.405 mm, correspondendo a mais de 90% do total anual. O comportamento térmico é caracterizado, basicamente, por temperaturas elevadas e amplitudes reduzidas. A temperatura média anual é de 26,9ºC, com variações que não ultrapassam os 5ºC. O regime de ventos é sazonal e, ao longo do ano, apresenta valores médios de 3,0 m/s (verão) e de 4,3 m/s (inverno). O litoral de Fortaleza tem um ambiente de mesomaré com amplitudes variando entre 2 m e 4 m com regime semidiurno. Segundo o INPH (1996), o nível mais elevado verificado nos registros maregráficos foi de 3,67 m, enquanto que o mais baixo foi de 0,2 m. O nível médio (NM) é de 1,55 m. Ondas com altura significativa igual ou superior a 2,0 m ocorrem apenas em 1,38% do ano, sendo provenientes principalmente de ESE (mas também, em menor frequência do quadrante E a NE). É de relevar, embora com frequência muito pequena, a ocorrência de ondas com altura significativa superior a 2,4 metros, provenientes de ESE. As ondas com períodos longos, superiores a 12 segundos (swell), ocorrem cerca de 15% do ano e têm proveniência, essencialmente, de NE (8,8% das ocorrências) e de NNE (4,5%). Neste contexto, é de ressaltar a ocorrência de ondas com períodos de pico superiores a 18 segundos, com frequência anual de 0,6% (INPH, 2002).

176

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

3. As ressacas do mar no litoral de Fortaleza

2

As ressacas em Fortaleza não são temporais como os que ocorrem nas altas e médias latitudes com ondas que ultrapassam os 4m de altura. No Brasil, é comum os casos de sobre-elevação provocados por abaixamento de pressão atmosférica nas regiões Sul e Sudeste, onde as frentes frias percorrem o litoral sul-americano, atingindo latitudes relativamente altas até 20ºS (CAMARGO e HARARI, 1994). Conforme Melo et al., (1995), no litoral do Ceará, mais especificamente no de Fortaleza, as ressacas do mar estão associadas à ação de furacões extratropicais do Hemisfério Norte que provocam fortes tempestades, resultando na chegada de ondas Swell na costa Nordeste do Brasil. Melo e Alves (1993) destacaram que no litoral de Fortaleza as ondas preponderantes são de curto período, mas entre dezembro e março ocorrem ondas de longo período provenientes do Hemisfério Norte, como aconteceu nas ressacas que atingiram a cidade entre os dias 5 e 6 e 24 e 25 de janeiro de 1992. Os mesmos autores, analisando as condições meteorológicas no Atlântico Norte, observaram a formação de dois temporais nas proximidades do Arquipélago Açores e relacionaram-nos com os eventos de ressaca do mar que atingiram o litoral de Fortaleza alguns dias depois (Figura 2). Segundo Melo e Alves (1993), não deveria haver relação causal devido à distância entre o local de formação da tempestade e a costa atingida. As ressacas que atingem a cidade de Fortaleza parecem estar associadas à agitação no Atlântico Norte, sobretudo aos eventos tempestivos nos Açores.

177

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Figura 2. Área de ação das ondas de longo período, extraído de Melo e Alves (1993).

Viana (2000) descreveu a ocorrência de uma sequência de ressacas na costa norte do Nordeste brasileiro entre os anos de 1999 e 2000. Para o autor, as ressacas nesta região são o resultado de uma coincidência entre marés muito altas e ondas longas vindas do quadrante norte, geralmente ocorrendo a partir do mês de dezembro, causadas por furacões extratropicais. Essas ressacas, forçadas remotamente, não se enquadram nos modelos

178

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

tradicionais de ressacas causadas por efeitos de tempestades locais. Em sua análise preliminar observou a ocorrência de uma grande ressaca entre os dias 23 e 27 de outubro/1999. Nesse período, o Instituto Nacional de Pesquisas Hidroviárias (INPH) noticiou por meio do seu técnico (Aluízio dos Santos Araújo), em Fortaleza, que no dia 23/10/99 foi registrado pelo ondógrafo (instalado ao largo do Porto do Pecém) ondas com Hmax de 4 m e Hs de 1,7 m, Tp de 20 s de e direção de 35º (Figura 3). O marégrafo registrou um nível de maré de 3,2 m, isso significou 10 cm acima da maré prevista pela tábua de maré da DHN para o dia. No dia seguinte o jornal Diário do Nordeste estampou em sua capa a seguinte matéria “Destruição de casas e ruas em Fortaleza e Pecém pela ressaca do mar (matéria veiculada no dia 24/10/99)”.

Figura 3. Espectro Direcional de Ondas obtido no ondógrafo Datawell Waverider do INPH durante a ressaca do mar caracterizada por Viana (2000). Fonte: Modificado de Viana, 2000.

179

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Viana (2000) calculou que ondas de 20s viajam no oceano com velocidade média de 1.375 km/dia, de maneira que um grupo de ondas causadas por um furacão em 45N levaria 3,8 dias para chegar ao litoral de Fortaleza. O mesmo autor observou por meio de imagens do satélite Topex/Poseidon que no dia 18/10/99 havia a formação de um furação na região dos Açores. De acordo com as considerações de Melo et al., (1995) e Viana (2000), a comunidade científica brasileira tem utilizado o termo ressaca do mar com diferentes definições, tornando sua compreensão por vezes confusa e inconclusiva. Em trabalhos desenvolvidos por Paula et al., (2011 e 2012), as ressacas do mar são caracterizadas como fenômenos naturais induzidos, especialmente, pelo empilhamento da massa de água junto à costa, provocando uma sobre-elevação momentânea do nível de água acima do nível médio (Wave setup), o que facilita o galgamento das estruturas urbanas e potencializa os danos ao patrimônio edificado. É importante destacar que o resíduo de maré (maré observada ou real) que ultrapassa os valores da maré prevista (ou teórica) constitui um fenômeno associado à ressaca do mar, ou seja, a sobre-elevação do nível do mar de índole meteorológica (Storm surge) para o litoral de Fortaleza é induzida, principalmente, por forçamentos naturais (ondas, marés e ventos). Assim, as ressacas do mar em Fortaleza ocorrem quando há transferência de energia para coluna de água através da quebra das ondas, ação dos ventos (Wind setup), processos astronômicos (super lua e maré equinocial) e fenômenos meteorológicos (ciclones tropicais e depressões subpolares muito cavadas) que envolvam variações do nível do mar.

180

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

As ressacas do mar podem ocorrer durante boa parte do ano, o que vai diferenciar é ação das forçantes naturais e os impactos costeiros. Por exemplo, entre os meses de dezembro e maio, o forçamento é induzido por ondas (Swell/wave setup) que provocam o empilhamento da massa de água na costa. Nesse período pode ocorrer a associação das ondas de longo período com uma maré de sizígia (maré viva). Logo, o efeito destrutivo do evento é potencializado, ocorrendo danos ao patrimônio público edificado ao longo da costa. Em menor grau de energia e impacto, podem ocorrer ressacas do mar induzidas por bojos de maré solares e lunares, o que reforça a amplitude das marés. Nesse caso podemos destacar à ação das marés equinociais (que ocorrem, especialmente, fevereiro a abril) e dos eventos de Super Lua (que ocorrem, especialmente, junho e agosto). Em ambos os casos, o poder destrutivo do evento é menor, pois ocorrem na presença de ondas do tipo Sea. Contudo, podem ocorrer também na presença de ondas Swell, o que elevaria a magnitude do evento. Os eventos de ressacas do mar também podem ser potencializados pela ação dos ventos (Wind setup), que provocam elevação vertical do nível de água. No litoral de Fortaleza, esse cenário ocorre, especialmente, entre os meses de setembro e novembro (temporada de ventos fortes) e, geralmente, está associado a onda locais (menor poder destrutivo) (Figura 4).

181

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

A

B

Figura 4. Imagens da orla de Fortaleza após eventos de ressaca do mar induzidos por diferentes forçantes. 4A – Ressaca do mar ocorrida em Fevereiro/12 induzida por ondas Swell e potencializada por uma maré de sizígia; 4B – Ressaca do mar ocorrida em outubro/13 induzida por ação associada de vento, onda e maré.

O quadro 1 sintetiza os principais cenários de ocorrência de ressaca do mar e seus impactos associados.

182

Dezembro - Maio

Setembro -Novembro

Ondas (Swell/wave setup) + Vento (wind setup) + Maré viva (wind tide)

*Período de ocorrência

Ondas (Swell/wave setup) + Maré viva

Cenário/Forçantes

O segundo cenário também é bastante energético, quando da coincidência da conjunção de todas as forçantes naturais (onda, vento e maré) envolvidas em um evento de ressaca do mar em Fortaleza. No período designado há predominância de ondas de curto período (5s a 8s), mais também há ocorrência de ondas de longo período (acima de 12s). Essas ondas associadas aos episódios de ventos fortes, característicos do período, sobrelevam o nível de água junto a costa. Além de haver uma indução vertical da maré induzida tanto pelos ventos quanto pela energia das ondas. Nesse caso, o espraio máximo das ondas atinge as estruturas urbanas sem grandes dificuldades, ocasionado alagamento da costa (por ser temporário) e danos ao patrimônio edificado, configurando outro cenário de risco elevado.

O primeiro cenário é considerado o mais energético, pois o evento de ressaca do mar é induzido pelo empilhamento da massa de água por ação das ondas de longo período que atingem a costa. Nesse caso, a coincidência com uma maré de sizígia ou viva potencializa o evento, pois o nível de água a ser deslocado verticalmente é maior, atingindo cotas topográficas continentais que não são atingidas normalmente pelo alcance máximo do espraio da onda (wave runup). Dean et al., (2005) destacam que o empilhamento da massa d´água (wave setup) é um componente do espraio máximo da onda tal qual os ventos e os componentes barométricos do storm surge são componentes do wave runup. Nesse caso, as terras costeiras situadas em porções topográficas inferiores ao nível de água alcançado pelo empilhamento são atingidas durante um evento de ressaca do mar, tendo como consequência direta danos à estrutura urbana, que geralmente é acompanhado por destruição do patrimônio edificado ao longo da costa, designadamente um risco elevado para orlas costeiras (como Fortaleza). Nesse cenário as ondas são formadas fora do raio de ação dos ventos locais, ondas provenientes do quadrante Norte/Nordeste.

Característica do evento/Impactos costeiro

Quadro 1. Síntese dos mecanismos responsáveis pela geração das ressacas do mar em Fortaleza. Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira Seção

2

183

184

•

O quarto cenário é composto por resíduos de maré que ultrapassam os valores previstos por ocasião dos equinócios (marés vivas equinociais). Nesse caso, há uma pequena sobre-elevação induzida pela associação dos astros (sol, lua e terra), cujo os movimentos são bem conhecidos. Segundo Pugh (1987), os bojos de maré solares e lunares reforçam a amplitude das marés. Assim, as marés vivas equinociais são mais energéticas. Associada as marés equinociais ocorrem ondas de menor período e formadas localmente. Logo, o alcance máximo do espraio das ondas é menor do que o observado nos cenários anteriores e o seu impacto associado também. Nesse cenário, os impactos costeiros ocorrem especialmente ao longo da face de praia. No caso da existência de dunas frontais, o nível de espraio concentra-se na base da duna, ocorrendo recuo e desmoronamento da crista. Em síntese, são impactos costeiros morfológicos com baixo risco ao patrimônio edificado, a considerar sua posição na linha de costa.

O período de ocorrência é o intervalor médio para ocorrência dos eventos, podendo haver variação.

Fevereiro-Abril Agosto - Setembro

Setembro -Novembro

2

Maré equinocial + Ondas (Sea)

Vento (wind setup) + Maré viva (wind tide)

O terceiro cenário é menos energético que os dois anteriores, contudo isso não significa que seja menos danoso. Nele, o empilhamento da massa de água é induzido pela ação dos ventos. Segundo Hubbert e McInnes (1999), a elevação vertical do nível da água ocorre quando tensões do vento sobre a superfície da água produzem uma sobre-elevação momentânea do nível do mar (wind tide). Nesse cenário, o alcance máximo do espraio das ondas é, por vezes, menor que o anterior, ocasionado modificações volumétricas na alta praia, o que pode provocar em áreas densamente urbanizadas (como Fortaleza) o desmoronamento de estruturas urbanas que avançaram sobre essa zona e modificações rápidas do perfil praial. Em geral, nesse cenário as ondas são formadas localmente e a maré é induzida por fatores não astronômicos (vento, pressão atmosférica e agitação marítima). As ondas são geralmente de curto período, característica marcante da agitação marítima de Fortaleza. O risco é designadamente médio, o que vai induzir consequências prejudiciais ao patrimônio edificado é a localização das mesmas, que por vezes facilitam ação energética do mar.

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

4. Caracterização das ressacas do mar em Fortaleza

Geralmente, os estudos de ressaca do mar/temporais/tempestades são baseados em dados instrumentais. No caso do litoral de Fortaleza, os registros são escassos e incompletos em termos de série temporal. Dessa forma, para suprir a ausência dessas informações, adotaram-se dois métodos de análise — o primeiro foi baseado em informações coletadas nos jornais locais, enquanto que o segundo foi com base em dados de previsão de onda. As ressacas do mar, como visto anteriormente, são fenômenos naturais e intrínsecos a zona litorânea que, juntamente com o adensamento urbano desordenado da orla costeira potencializam a vulnerabilidade ambiental e os danos físicos, a exemplo dos municípios litorâneos de Fortaleza, Rio de Janeiro, Florianópolis e Recife, dentre outros. No caso do Rio de Janeiro, Pontes e Zee (2010) analisaram a situação das ressacas através de um levantamento no banco de dados da imprensa local, isso devido à limitação de recursos e de sistemas de monitoramentos ambientais. Outros trabalhos também utilizaram o método de coleta de dados em meios de comunicação escrita como os de Caruzzo & Camargo (1998) e Campos e Camargo (2006). Pontes e Zee (2010) utilizaram os dados obtidos com a pesquisa documental em jornais para correlacionar o aumento de ressacas com o aumento da ocorrência de processos erosivos no litoral do Rio de Janeiro. No estudo das ressacas do mar em Fortaleza, na ausência de uma base de dados longa, optou-se pela análise de matérias jornalísticas. Dessa forma, para suprir a ausência dessas informações, adotou-se o método hemerográfico, que consiste na aquisição de dados e informações em hemerotecas. Nesse caso utilizaram-se as bibliotecas dos jornais O Povo e Diário do

185

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Nordeste, recuperando-se todas as matérias sobre o tema publicadas entre 1953 e 2010. Destas foram extraídas as seguintes informações: a) data da matéria; b) título da matéria; c) região atingida; d) dados do clima oceanográfico (Hs, Tp e Dº); e) nível de atuação da maré; e f ) tipo de impacto costeiro (físico/social). Em alguns casos os registros de maré foram complementados com dados de previsão de maré da Diretoria de Hidrografia e Navegação – DHN. As informações adquiridas foram inseridas em uma base de dados, em que sua organização foi elaborada com dados de entrada das características oceanográficas (Hs,Tp, Dº e maré) e impactos costeiros (consequências observadas no litoral a partir das matérias) em ficheiros ASCII. A leitura da base de dados e o processamento foram realizadas com o software Matlab, permitindo a determinação das condições mínimas de ressaca que causaram impactos, ou seja, os limiares de ocorrência para impactos costeiros. O processamento das informações permitiu estabelecer o nível máximo de atuação da agitação marítima a cada evento de ressaca. A associação entre as consequências ambientais e as informações de agitação marítima permitiu estabelecer dois níveis de impactos com relação às consequências: Impacto 1 – corresponde a consequências menos graves, incluindo principalmente alterações morfológicas (erosão de dunas e praias); Impacto 2 – correspondente a danos ou destruição de infraestruturas urbanas (casas, praças, calçadões, pontes e estradas). 4.1. Determinação dos impactos costeiros induzidos por ressacas do mar a partir de dados de jornais Entre 1953 e 2010, foram registrados 162 eventos de ressaca do mar, isto é, cerca de três episódios por ano. Os resultados devem ser interpretados numa lógica de inter-relação (processo/

186

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

resposta), ou seja, considerando a lógica mediática em que o importante é a notícia e o que não é notícia (não afeta pessoas ou bens) não é geralmente publicado. Por exemplo, a erosão de uma duna não ocupada durante um evento de ressaca não tem aspectos de drama social e, consequentemente, não é normalmente divulgada pelos meios de comunicação. Entretanto, quando se verificam danos físicos em edificações (como casas ameaçadas de desabamento, destruição de estradas e calçadões), existe interesse potencial dos leitores e, por consequência, os jornais noticiam o fato. Em outras palavras, o registro das ressacas do mar em jornais ocorre em função do nível de ocupação do litoral e a repercussão dos dramas sociais. Isto foi observado no conjunto de dados obtidos, visto que mais de 95% dos eventos de ressaca foram registrados e publicados a partir da década de 1980, momento em que houve a intensificação da ocupação/urbanização do litoral de Fortaleza (Figura 5).

Figura 5. Registro das notícias sobre ressacas do mar no litoral de Fortaleza entre os anos de 1953 e 2010.

187

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Na figura 5 é possível observar que os registros das ressacas do mar por matérias jornalísticas apresentam dois períodos distintos: o primeiro está compreendido entre os anos de 1953 e 1979 — período em que o evento tinha efeito contemplativo, pois não havia destruições e aspectos de drama social, além disso, o baixo índice de urbanização da costa minimizava o efeito destrutivo das ressacas do mar (Figura 6 A) — o segundo está compreendido entre os anos de 1980 e 2010 — momento em que o evento deixa de ser contemplativo para ser temido pela sociedade, isso devido aos danos causados, levando a sua publicação nos meios de comunicação social (Figura 6 B). A

B

Figura 6 - A) Espectadores contemplando o espetáculo da ressaca do mar na Praia dos Diários em 10/02/1982; B) Destruição do calçadão da Praia de Iracema 11/03/1997. Fonte: (A) Jornal Diário do Nordeste e (B) Jornal O Povo.

Na figura 5 ainda é possível observar que a partir de 1982 ocorreu um aumento significativo nos registros de ressaca em Fortaleza. Entre 1982 e 2010 (28 anos) os jornais ( O Povo e Diário do Nordste) noticiaram mais de 95% de todos os registros de eventos do período em análise (57 anos). Tal resulta, por certo, do aumento no número de infraestruturas de uso comum aí

188

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

construídas (e.g. estradas, calçadões, barracas de praia, obras de defesa costeira, etc.). A partir da década de 80 do século passado, houve amplificação dos casos de danos ou destruições, levando os casos a mídia. A análise dos dados aludidos revela que as ressacas apresentam forte sazonalidade: a temporada de ressacas ocorre, especialmente, de setembro a maio, com maior frequência entre os meses de dezembro e março (84%). O mês de janeiro é o que apresenta a maior frequência individual, com mais de 30% das ocorrências. Podemos observar que ao longo de 75% do ano pode haver algum evento de ressaca do mar em Fortaleza (Figura 7).

Figura 7. Gráfico de frequência mensal dos eventos de ressaca do mar noticiados no litoral de Fortaleza entre os anos de 1953-2010.

Na figura 7 é possível fazer duas observações quanto ao agente indutor das ressacas do mar no litoral de Fortaleza. A primeira é que a ocorrência de ressacas entre os meses de setembro e novembro é induzida pelos ventos fortes que atingem a costa do Ceará. Nesse período a velocidade média dos ventos é de 30 km/h, com rajadas de até 70 km/h4. No primeiro semestre do ano esse valor médio não ultrapassa os 14 km/h. Nessa época do ano, Dados observados na matéria veiculada pela TV Verdes Mares em 2008 através do seu portal eletrônico “Última Hora” > http://verdesmares.globo.com/v3/canais/noticias.asp?codigo=232083&modulo=178 4,0 m

Dano à estrutura urbana

Tabela 2. Limiares hidrodinâmicos para ocorrência de impactos costeiros a partir de dados de previsão de ondas.

190

Consequência

Nível de água (NA)

Impacto costeiro

Impacto I

NA ≥ 3,5 m

Erosão de dunas e praias

Impacto II

4,0 ≥ NA ≤ 4,5 m

Dano à estrutura urbana

Impacto III

> 4,5 M

Potencial de alagamento

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

Figura 8. Determinação do número de eventos de ressaca do mar com impacto tipo I e II para o litoral de Fortaleza.

4.2. Determinação dos impactos costeiros induzidos por ressacas do mar a partir de dados de previsão de ondas Os dados de altura significativa de onda (Hs) foram obtidos do modelo de previsão WaveWatch III do Centers for Environmental Prediction –NCEP/NOAA. Para a presente análise foram extraídos dados de onda (altura, período e direção) para o litoral central do Ceará, que engloba o litoral de Fortaleza. Os dados de previsão de ondas estavam disponíveis de janeiro/08 a agosto/11. Essas informações foram complementadas com dados de previsão de maré da Diretoria de Hidrografia e Navegação – DHN para o Porto do Mucuripe (lat.3º42,9`S/Long.38º28,3´W). Os dados foram usados para estabelecer as características das ondas e o nível máximo de atuação da maré a cada evento de ressaca. A esses dados foram adicionados os registros históricos de galgamentos, danos em estruturas urbanas e erosão da praia obtidos por Paula et al., (2011) para o litoral de Fortaleza.

191

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Para determinar os limiares hidrodinâmicos para ocorrência de ressacas do mar em Fortaleza com consequências socioambientais foi utilizada a função “SE” (IF) do software Excel. Essa função permite testar, em um conjunto de dados, condições hidrodinâmicas para ocorrência de ressacas do mar com impactos costeiros, quais sejam: Impacto I – erosão da praia; Impacto II – dano à estrutura urbana; e Impacto III – potencial de alagamento. Em observações de campo (de fevereiro a agosto de 2011), constatou-se a adequação dessas informações às condições hidrodinâmicas testadas pela função “SE”. Nos experimentos de campo foi delimitado o alcance máximo do espraio das ondas sobre a praia e a localização das estruturas urbanas, utilizando um DGPS (Differential Global Positioning System/GTRG2/GLONASS) a funcionar em modo cinemático. A integração dos dados hidrodinâmicos previstos e dos Tabela 1. Limiares hidrodinâmicos para ocorrência de impactos costeiros. impactos costeiros permitiu definir três limiares (Tabela 2). Para Consequência Nível de água (NA) costeiro ocorrência de impactos costeiros em Fortaleza,Impacto o empilhamento Impacto I NA ≥ 3,5 m Erosão de dunas e praias da massa de água junto à costa deve ultrapassar 4 m para que o Impacto II NA > 4,0 m Dano à estrutura urbana alcance máximo do espraio da onda (wave runup) atinja as estruturas urbanas.

Tabela 2 – Limiares hidrodinâmicos para ocorrência de impactos costeiros a partir Tabela 2. Limiares hidrodinâmicos para ocorrência de impactos costeiros a partir de dados de previsão de ondas. de dados de previsão de ondas. Consequência

Nível de água (NA)

Impacto costeiro

Impacto I

NA ≥ 3,5 m

Erosão de dunas e praias

Impacto II

4,0 ≥ NA ≤ 4,5 m

Dano à estrutura urbana

Impacto III

> 4,5 M

Potencial de alagamento

Tabela 3. Registros dos impactos costeiros induzidos por ressacas do mar no litoral de Fortaleza entre os anos de 2008 e 2011. Impacto costeiro

192

Ano

I

II

III

2008

128

28

12

2009

97

30

54

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

Impacto I – Erosão da praia Foram contabilizados 91 eventos (com duração mínima de 2 dias) com potencial efeito para provocar erosão da praia, aproximadamente 25 eventos por ano. Impacto II – Potencial dano em infraestruturas urbanas Os danos causados ao patrimônio edificado (e.g. estradas, calçadas e casas) são resultantes da potencial erosão das praias induzida pelo impacto das ressacas do mar. Isso ocorre quando há infraestruturas urbanas limitando a praia (Mendoza e Jiménez, 2009). Consequentemente há erosão da praia interna e o recuo da linha de costa em direção à malha urbana, em alguns casos com galgamentos (Overtopping) do calçadão da Avenida Beira-Mar, em Fortaleza, e recuo da linha de costa, originando situações de riscos para o patrimônio edificado. A frequência com que esse tipo de evento tem-se repetido aumentou um pouco entre os anos de 2008 e 2011, possivelmente devido à intensificação da ocupação desse trecho costeiro por estruturas urbanas, que naturalmente elevam o risco costeiro (e.g. perda de patrimônio edificado) a eventos de alta energia. Entre os anos de 2008 e 2011 foram contabilizados, nos resultados do modelo, 41 eventos (duração média de 3 dias) com potencial para provocar danos ao patrimônio edificado, isto é, 11,3 ressacas/ano. O trecho mais afetado está situado entre o Porto do Mucuripe e a Praia da Barra do Ceará (litoral norte) que está totalmente artificializado por estruturas de engenharia costeira (e.g. espigões, marinas e enrocamentos), corresponde a um litoral humanizado, sendo ainda caracterizado pela alta densidade populacional (mais de 8.000 hab/km2, IBGE, 2010), reduzida faixa de praia e dunas antropizadas, completamente cobertas pela malha urbana.

193

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Impacto III - Potencial de Alagamento O alagamento da frente urbana de Fortaleza ocorre quando o nível de água (setup) está acima da elevação do topo das estruturas rígidas ou da crista da duna, potencializando o alcance máximo dos espraio das ondas (Figura 9). Nesse caso, há galgamento das estruturas por ação combinada dos fatores naturais descritos no quadro 1. No caso da orla turística de Fortaleza, a cota média do calçadão da Avenida Beira-Mar é de 4,5 m acima do ZH. Em trechos como o da Praia dos Diários a cota média é de 4,0 m, altimetria que não impede que o espraio máximo (wave run-up) das ondas galgue as estruturas continentais.

Figura 9. Alagamento da Avenida Beira-mar após a ressaca do mar ocorrida no dia 28/10/13.

A interação de ondas-estruturas é complexa, pois envolve processos não lineares como a propagação e a transformação das ondas e variáveis climáticas (e.g. pressão atmosférica e ventos) (Didier e Neves, 2009). Com base nos dados do modelo foi possível observar que, em média, o litoral de Fortaleza é atingido por 28 eventos com duração média de 4 dias, o que contabiliza cerca de 8 eventos por ano, e cerca de 32 dias (totais) de ressacas por ano com potencial de alagamento.

194

Impacto II

NA > 4,0 m

Dano à estrutura urbana Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Tabela 2. Os Limiares hidrodinâmicos de de impactos costeiros a partir resultados mostrampara queocorrência o número eventos que prode dados de previsão de ondas.

vocam danos ao patrimônio edificado (impacto II) e alagamenConsequência Nívelde de2008 água (NA) costeiro to (impacto III) aumentou para 2011, Impacto enquanto o que Impacto I NA ≥ 3,5 m Erosão de dunas e praias provoca erosão da praia manteve-se estável (Tabela 3). A série de II 4,0 ≥ se NA houve ≤ 4,5 m alteração Danodos à estrutura urbana dadosImpacto não permite constatar parâmetros oceanográfi mas> 4,5 simMrelacionar Potencial o aumento dos imImpacto co-climáticos, III de alagamento pactos do tipo II e III à intensificação da urbanização do litoral de Fortaleza, com consequente avanço sobre a zona de praia.

Tabela3.3.Registros Registrosdos dos impactos impactos costeiros do do marmar no litoral Tabela costeirosinduzidos induzidospor porressacas ressacas no litoral Fortaleza entreososanos anosde de2008 2008ee2011. 2011. dede Fortaleza entre

Impacto costeiro Ano

I

II

III

2008

128

28

12

2009

97

30

54

2010

97

47

26

2011

83

47

30

Nota: Os registros no ano de 2011 foram disponibilizados, apenas, até o mês de agosto.

Nota: Os registros no ano de 2011 foram disponibilizados, apenas, até o mês de agosto.

4.3. Áreas afetadas pelas ressacas do mar Na identificação das áreas mais afetadas pelas ressacas do mar também foram utilizadas as informações extraídas das matérias jornalísticas (1953-2010) associadas aos limiares para ocorrência de impactos costeiros. Desta forma foi possível identificar os trechos costeiros mais vulneráveis do litoral de Fortaleza a um evento de ressaca do mar. Nesse caso, as praias que apresentaram maior registro de danos ao patrimônio edificado foram Pirambu, Formosa, Iracema, Meireles, Mucuripe e Titanzinho (Figura 10).

195

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

Figura 10. Praias mais afetadas pelas ressacas do mar em Fortaleza entre os anos de 1953 e 2010.

Na figura 10 é possível observar que as matérias veiculadas nos jornais locais apontam como principais áreas afetadas pelas ressacas do mar em Fortaleza as praias de Iracema (31,3%), Pirambu (27,5%) e Meireles (27%). Essa disparidade observada entre as praias mais afetadas e menos afetadas pode ser explicada por dois fatores principais: o primeiro é porque os meios de comunicação não se interessam por áreas com impactos I e II (esse último quando não há grande adensamento populacional), pois o que é noticiado é o drama social; o segundo é porque as três praias mais afetadas congregam valores sociais, culturais e econômicos que são atrativos à imprensa, são eles: grande adensamento populacional, patrimônio edificado em risco, áreas com valor turístico (no caso da Iracema e o Meireles) e área de risco social (no caso do Pirambu). De forma geral, as praias localizadas no litoral central e oeste de Fortaleza são vulneráveis a um evento de ressaca do mar, em que mais de 50% das praias de Fortaleza apresentam impactos do tipo II (dano à estrutura urbana) e III (potencial de alagamento). Na figura 11 é possível identificar os impactos costeiros por trechos praiais ao longo do litoral de Fortaleza.

196

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

Figura 11. Mapa de impactos costeiros induzidos por ressacas do mar nas praias do litoral de Fortaleza.

5. Considerações Finais

Para o litoral de Fortaleza as consequências socioambientais decorrentes de um evento de ressaca do mar passaram a ter maior notoriedade a partir da intensificação da urbanização, que expôs ainda mais a costa à ação energética do mar, vulnerabilizando o sistema de retroalimentação (feedback) das praias e colocando-as em estado de risco. A partir dos resultados e discussões apresentados é possível afirmar que as ressacas do mar que atingem o litoral de Fortaleza são resultantes de uma sobre-elevação dinâmica, que tem como forçantes indutoras ondas, marés e ventos, que são responsáveis pelo empilhamento vertical da massa de água junto à costa. Situação que leva à ocorrência de ressacas do mar em Fortaleza. Neste trabalho também foi possível estimar um quadro de limiares para ocorrência de três impactos derivantes das condições de ondas e marés: Impacto I – Erosão da praia; Impacto

197

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

II - Potencial dano em infraestruturas urbanas; e Impacto III Potencial de alagamento. Os dados colhidos nos jornais de Fortaleza publicados entre 1953 e 2010 revelaram uma tendência de aumento da frequência dos episódios de ressaca que provocam consequências socioeconômicas, colocando em risco o patrimônio edificado. Os resultados mostram que o número de eventos que provocam danos ao patrimônio edificado e alagamentos aumentou de 2008 para 2011, enquanto que o que provoca apenas erosão da praia manteve-se estável. A série de dados não permite constatar se houve alteração dos parâmetros oceanográfico-climáticos, mas sim relacionar o aumento dos impactos do tipo II e III a intensificação da urbanização do litoral. A soma dos níveis de água precisam ultrapassar 4m para que haja alagamento de alguns trechos costeiros no litoral de Fortaleza. O método baseado em previsões (ondas e marés) pode ser aplicado nas definições dos impactos provocados por ressacas do mar. Contudo, é imprescindível proceder, no futuro, correlação direta com dados observacionais. Em Fortaleza a intensa urbanização da costa é fator condicionante da vulnerabilidade deste litoral a eventos de alta energia (ressacas do mar). Nesse caso as estruturas de engenharia costeira não são completamente eficazes na defesa do patrimônio edificado, ocorrendo destruições de bens públicos (estrada, calçadão e postes de energia) e privados (casas e barracas de praia) e alagamento de alguns trechos da costa. Por fim, constata-se que o método baseado em relatos de jornais foi um importante indicador na análise dos impactos socioambientais, permitindo estabelecer inter-relações entre a dinâmica do meio e as consequências que não seriam possíveis de analisar apenas com dados observacionais. Contudo, é imprescindível proceder, no futuro, correlação

198

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

direta com dados medidos, complementados com modelos computacionais, para que se possam estabelecer com mais detalhes e rigor os limiares das ondas de ressaca e de maré com potencial para induzirem impactos prejudiciais à sociedade.

Agradecimentos: Os autores agradecem o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq (479255/20091 / 483811/2013-0) e a Fundação Cearense de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – FUNCAP (PRONEX).

6. Referências Bibliográficas

ALMEIDA, L. P., FERREIRA, O., PACHECO, A. Thresholds for morphological changes on an exposed sandy beach as a function of wave height. Earth Surface Processes and Landforms, v. 36, Issue 4, p. 523-532, 2010. CAMARGO, R., HARARI, J. Modelagem numérica de ressacas na plataforma sudeste do Brasil a partir de cartas sinóticas de pressão atmosférica na superfície. Boletim do Instituto Oceanográfico, v. 42, p. 19-34, 1994. CAMPOS, R. M., CAMARGO, R. Caracterização do nível do mar em santos e sua correspondência com o NCEP/REANALYSIS sobre o sudoeste do Atlântico Sul. Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas - USP, São Paulo, SP, Brasil, 2006. CARUZZO, A., CAMARGO, R. Influências sinóticas no Atlântico Sudoeste: levantamento preliminar de situações de interesse. Departamento de Ciências Atmosféricas do Instituto Astronômico e Geofísico da USP, São Paulo, SP, Brasil, 1998.

199

Seção

2

Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

CIAVOLA, P., ARMAROLI, C., CHIGGIATO, J., VALENTINI, A., DESERTI, M., PERINI, L., LICANI, E. P. Impacto of storm along the coastline of Emilia-Romagna:the morphological signature on the Ravenna coastline (Italy). Journal of Coastal Research, SI 50, p.1-5, 2007. DEAN, B., COLLINS, I., DIVOKY, D., HATHEWAY, D., SCHEFFNER, N. FEMA Coastal Flood Hazard Analysis and Mapping Guidelines. Focused Study Report, 2005. 178 p. DIDIER, E., NEVES, M. G. Wave overtopping of a typical coastal structure of the Portuguese Coast using a SPH model. Journal of Coastal Research, SI 56, p. 496-500, 2009. FERREIRA, O. Storm groups versus extreme single storms:predicated erosion and management consequences. Journal of Coastal Research, SI 42, p. 221-227, 2005. HUBBERT, G. D., MCINNES, K. I. A storm surge inundation model for coastal planning and impact studies. Journal of Coastal Research, v. 15. n. 1, p. 168-185, 1999. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Populacional. (2010). INPH - Instituto de Pesquisas Hidroviárias. Relatório final dos estudos em modelo físico reduzido de agitação do Porto do Pecém-CE (Nº71/96). Rio de Janeiro, 1996. 38 p. INPH - Instituto de Pesquisas Hidroviárias. Relatório final de medições de ondas (Nº013/2002). Rio de Janeiro, 2002. 62 p. IPECE - Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará. Perfil básico municipal de Fortaleza. 2013. 17 p. MELO FILHO, E., ALVES, J. H. G. M. Nota Sobre a chegada de ondulações longínquas à costa brasileira. In: X Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. Gramado, RS: Associação Brasileira de Recursos Hídricos, v. 5, p. 362-369. 1993.

200

Seção Ressacas do Mar/Temporais e Gestão Costeira

2

MELO, E., ALVES, J. H. G. M., JORDEN, V., ZAGO, F. Instrumental confirmation of the arrival of North Atlantic Swell to the Ceará coast. In: Proceedings of the 4th International Conference on Coastal and Port Engineering in Developing Countries – COPEDEC IV, Rio de Janeiro, Brazil, p. 1984-1996. 1995. MENDONZA, E. T., Jiménez, J. A. Regional vulnerability analysis of Catalan beaches to storm. Maritime Engineering, v. 162, p. 127-135, 2009. PAULA, D. P. Análise dos riscos de erosão costeira no litoral de Fortaleza em função da vulnerabilidade aos processos geogênicos e antropogênicos. Tese de doutorado, Universidade do Algarve, Faculdade de ciências do mar, 2012. 335 p. PAULA, D. P., DIAS, J. M. A., FERREIRA, O., ALMEIDA, L. P M., MORAIS, J. O. Determinação dos limiares para impactos socioambientais em função das ressacas do mar em Fortaleza-CE, Brasil. In: Cong. Lat. Amer. Ciênc. Mar., Balneário Camboriú-SC, 2011. PONTES, N. Z., ZEE, D. M. W. Mudanças climáticas globais e seus reflexos nas praias oceânicas do município do Rio de Janeiro. In: 4º Congresso Brasileiro de Oceanografia, Rio Grande-RS, 2010.3 p. PUGH,  D. T. Tides, Surges And Mean Sea Level.  John Wiley and Sons, Chichester.1987. 472 p. VIANA, M. L. Ressacas na costa norte do nordeste causadas por furacões extratropicais. In: IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, Rio de Janeiro, p. 2613-1619, 2000.

201