Movimento incipiente e orientação de conchas de moluscos bivalves sob ação de correntes

Abstract

Três espécies de conchas dos moluscos bivalves Anomalocardia brasiliana, Codakia orbicularis e Divaricella quadrisulcata foram experimentalmente avaliados em canais de laboratório com o intuito de determinar as condições de início de movimento e a orientação final das conchas após cessado o transporte. Um total de 150 experimentos foram realizados, nos quais conchas isoladas, dispostas em um leito fixo de textura arenosa, foram submetidas a ação de correntes. Este estudo relata que conchas posicionadas com a convexidade para cima são resistem mais a ação do escoamento quando o umbo está apontando para jusante. Nessa posição inicial, a variação de tamanho das conchas possui relação direta com a energia do escoamento necessária para pô-las em movimento. Já conchas mobilizadas com a convexidade para cima e com o umbo apontando para a montante, além de serem mais facilmente mobilizadas, são menos sensíveis a variação de tamanho. Em relação à forma da concha, esta pesquisa mostra que as espécies com maior área frontal tendem a serem mais facilmente mobilizadas. Os resultados de tensão de cisalhamento crítica obtidos nessa pesquisa foram normalizados em termos do parâmetro adimensional de Shields, e exibem valores muito abaixo da curva de previsão de início de movimento para grãos esféricos de Shields e possuem uma boa correlação com dados da literatura adquiridos sob condições semelhantes de escoamento e leito. Com relação à orientação das conchas, foi visto que as conchas que possuem valvas de geometria circular, quando transportadas com a convexidade para cima tendem a se orientar com o umbo apontando para jusante. Já as conchas de formato elíptico tendem a serem orientadas com o eixo de maior comprimento paralelo à ação do escoamento, possuindo um comportamento em que o umbo das valvas espelhadas (valvas direita e esquerda) apontam para margens opostas do escoamento. Esse comportamento também foi testado e confirmado em outro cenário experimental, no qual submeteu-se um leito inteiramente composto por valvas da espécie Anomalocardia brasiliana sob a ação de correntes. A maior parte das medições de orientação das valvas neste cenário (Média = 69%, desvio padrão = 12%) mostram que o umbo da valva direita tende a apontar para a margem direita do escoamento, já as valvas esquerdas apontam o umbo para o lado esquerdo do escoamento.

Three bivalve mollusc shell species Anomalocardia brasiliana, Codakia orbicularis, and Divaricella quadrisulcata were experimentally tested in laboratory flumes in order to determine the threshold of motion condition and the final orientation of the shells. A total of 150 current flow experiments were conducted for single shells resting in a fixed sand bed. This study demonstrates that shells in the convex-up position are more resistant to the flow action when umbo is pointing to downstream rather than upstream. With regard to the shell shape, this research shows that species which have higher frontal areas tend to be entrained at lower flow magnitudes. The critical shear stress results were normalized in terms of the nondimensional Shields parameter, exhibiting values far below the Shields curve in good agreement with previous data in the literature under similar flow and bed conditions. Concerning the shell orientation, it was seen that circular shells in a convex-up position have a tendency to be orientated with the umbo pointing downstream. Elliptical-shaped shells transported in the convex-up position tend to be oriented with the long axis parallel to the flow direction, thus, presenting a bimodal pattern in which the umbo of the right valve is positioned opposite to that of the left valve. This behavior was also tested and confirmed in another scenario, in which current flow experiments were performed over a shell bed formed by Elliptical-shaped shells. Most of the valve orientation measurements (average = 69%, standard deviation = 12%) show that the right valve umbo tend to point to the right flow margin and the left valves point that to the left flume side. These results have direct application in the shells’ incipient motion predictions and in palaeocurrent field analysis.