Hidrogeomorfologia e efeitos da subida do nível do mar no Balneário Cassino, RS - Brasil

Abstract

O Balneário Cassino está localizado sobre uma barreira costeira progradante, com evolução geológica associada à regressão marinha iniciada após o último máximo transgressivo Holocênico (barreira IV). A configuração geomorfológica do sítio físico estabelece uma alta suscetibilidade física a alagamentos e inundações, condição que será potencializada progressivamente devido às mudanças climáticas previstas pelo IPCC. Nesta pesquisa foi utilizado um conjunto de metodologias com enfoque geoespacial para identificar e quantificar as principais suscetibilidades associadas à hidrogeomorfologia da área de estudo, assim como os eventuais efeitos da subida do nível do mar no que tange as inundações diretas (intrusão marinha) e indiretas (emersão do nível freático). De forma geral, a barreira Holocênica apresenta uma macrodrenagem regulada pela combinação da orientação dos depósitos sedimentares, na forma de cordões litorâneos regressivos, e do nível da base costeiro. Através da análise de fluxos superficiais, foi identificada uma rede de drenagem mista formada por padrão paralelo e dendrítico. O padrão dendrítico tem predomínio quando na ocorrência de lençóis de areias transgressivos, substrato majoritário da área urbana, dando origem aos divisores de águas de microbacias costeiras. A reconstrução topográfica de alta resolução realizada por levantamento VANT e algorítimo SfM sobre a porção mais próxima da atual linha de costa e o emprego de abordagem bathtub, permitiu mapear o potencial de inundação dos terrenos baixos do Balneário Cassino com base nas cotas de subida do nível do mar propostas pelo IPCC. Assim, se constatou a alta suscetibilidade das áreas localizadas no reverso do cordão de dunas ativas e daquelas próximas as calhas dos canais de drenagem costeiros (sangradouros). Já o monitoramento do nível freático demonstrou a significativa contribuição dos pulsos de infiltração e recarga na variação da zona vadosa. De forma secundária, foi possível identificar a contribuição da energia de ondas e ventos do quadrante S na variação do mesmo. Os resultados também sugerem a estreita relação entre a profundidade do nível freático e a morfologia de cristas e cavas do substrato transgressivo. A modelagem de emersão das águas subterrâneas impulsionadas pela subida do nível do mar demonstrou que para além das inundações diretas, o Balneário Cassino apresenta alta suscetibilidade a inundações indiretas quando os períodos de estreitamento da zona vadosa (meses de maior recarga) são combinados com projeções de subida do nível do mar. Esses resultados demonstram a alta suscetibilidade do sítio em questão a eventos de alagamento e inundações e como esses fenômenos serão potencializados pelas atuais projeções de subida do nível do mar.

The Cassino balneary is located on a coastal prograded barrier, with geological evolution associated with the marine regression that started after the last maximum Holocene transgressive (barrier IV). The geomorphological configuration of the physical site establishes a high physical susceptibility to floods and inundations, a condition that will be progressively enhanced due to the climate changes predicted by the IPCC. In this research, a set of methodologies with a geospatial approach was used to identify and quantify the main susceptibilities associated with the study area hydrogeomorphology, as well as the possible effects of sea-level rise in terms of direct (marine intrusion) and indirect (emergence of the water table) form. In general, the Holocene barrier presents a macrodrainage regulated by the combination of the sedimentary deposits orientation, in the form of relict foredune ridges, and the level of the coastal base. Through the surface flows analysis, a mixed drainage network formed by a parallel and dendritic pattern was identified. The dendritic pattern is predominant when transgressive sand sheets occur, a major substrate of the urban area, giving rise to the coastal basin dividers. The high resolution topographic reconstruction performed by UAV survey, the SfM algorithm on the closest part of the current coastline, and the use of a bathtub approach, allowed mapping the flood potential of the low lands of the Casino balneary based on the sea level rise quotas proposed by the IPCC. Thus, it was verified the high susceptibility of the areas located in the active dune cord reverse and of those close to the troughs of the coastal drainage streams (washouts). The monitoring of the phreatic level demonstrated the significant contribution of the infiltration and recharge pulses in the variation of the vadose zone. Secondarily, it was possible to identify the contribution of wave and wind energy in the S quadrant in its variation. The results also suggest the close relationship between the water table depth and the morphology of ridges and pits. The modeling of groundwater emergence driven by sea level rise demonstrated that in addition to direct flooding, Cassino balneary is highly susceptible to indirect flooding when periods of vadose zone narrowing (months of highest recharge) are combined with projections of sea-level rise. These results demonstrate the high susceptibility of the site in question to flooding and inundation events and how the current projections of sea-level rise will enhance these phenomena.