Indicadores de mudanças climáticas e de variações do nível do mar na costa do Rio de Janeiro: aquecimento ou resfriamento?

Fábio Ferreira Dias Geógrafo, MSc. Geologia, Programa de Pós-Graduação em Geologia/UFRJ, Ilha do Fundão, 21.949-900. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. fabiofego@yahoo.com.br João Wagner Alencar Castro Geólogo, DSc. Geomorfologia, Laboratório de Geologia Costeira, Sedimentologia & Meio Ambiente / Museu Nacional / UFRJ e Departamento de Geologia – UFRJ. José Carlos Sícoli Seoane Geólogo, DSc. Geologia, Departamento de Geologia/UFRJ. Luis Henrique R. Camargo Geógrafo, DSc. Geografia, UERJ – Faculdades de Educação da Baixada Fluminense. Resumo O presente trabalho tem como objetivo demonstrar evidências de alterações climáticas ao longo do Holoceno (época atual) no Estado do Rio de Janeiro. Essas alterações foram analisadas através de indicadores geológicos e biológicos que apontam mudanças significativas do nível do mar no litoral entre Cabo Frio e Armação dos Búzios. Assim, o presente trabalho pretende demonstrar que as alterações climáticas ao longo do tempo geológico e da escala humana são fatos contínuos na história da Terra. Muitas vezes, vão muito além de uma mera consequência da ação do homem sobre o meio ambiente. Palavras-chave: mudanças climáticas, indicadores paleoclimáticos, interferências antrópicas. Introdução A atmosfera e o clima terrestre resultam de forças que agem sobre o globo, tanto provenientes do sol, quanto originadas no interior da terra. Dessa forma, o clima é resultante da combinação de fatores entre essas duas grandes fontes energéticas. Qualquer alteração ocorrida em uma dessas fontes primárias afeta profundamente o clima terrestre. Segundo Mesquita (2000), o aumento das concentrações dos gases do efeito estufa levará ao aquecimento global e conseqüentemente a modificações nos volumes das geleiras. Conforme Martin et al (1997) o nível do mar pode ser estudado através de diversos indicadores, entre estes, sedimentológicos, biológicos, arqueológicos. Mais recentemente outro indicador foi incorporado a esse estudo através da utilização de maregráfos que apontam tendências negativas e positivas de curto prazo das variações do nível do mar. No que refere ao Holoceno, época mais recente da história da terra, existem várias evidências de subida e descida do nível do mar, tanto no litoral brasileiro quanto em outras partes do mundo, possibilitaram a construção de curvas de variações a partir de métodos de datação, entre estes, radiocarbono e termoluminescência. Para Suguio (1999), o nível do mar em um determinado ponto do litoral é a resultante momentânea de interações complexas entre a superfície do continente e o mar. As modificações de volume das bacias oceânicas (tectono-eustasia) e as variações do volume de água dos oceanos (glácio-eustasia) fazem sentir os efeitos em escala mundial. Por outro lado, as modificações de nível dos continentes (tectônica e isostasia) e do geóide (geóido-eustasia) atuam em escalas local ou regional. Sendo assim, o presente trabalho abordará de forma suscita essas evidências em um trecho do litoral do Estado do Rio de Janeiro. Serão levados em consideração apenas indicadores geológicos e biológicos. Outros indicadores, entre estes, arqueológicos e maregráficos não são levados em consideração nesse trabalho, mesmo sabendo de sua importância para complementação e entendimentos dos estudos aqui apresentados. Diagnóstico ambiental do paleoclima no litoral do Rio de Janeiro Indicadores geológicos e biológicos ocorrem em quase todo o litoral do Rio de Janeiro. Vários trabalhos foram desenvolvidos ao longo do trecho de litoral aqui estudado, comentando principalmente as transformações climáticas ocorridas no Holoceno. Grande parcela desses trabalhos trata de modificações na cobertura vegetal resultantes de períodos mais quentes e úmidos no passado durante o Holoceno. Estudos geológicos e arqueológicos apontam níveis marinhos mais altos nos últimos 5000 anos e suas relações com as comunidades de sambaquis que habitavam parte desse trecho de litoral. Ficou evidente que os caçadores coletores se adaptavam muito rapidamente a subidas do nível do mar. Indicadores biológicos, entre estes, diatomáceas, vermetídeos, foraminíferos e nanofósseis e registros geológicos - geomorfológicos constituídos por terraços marinhos, paleocristas de praia, cordões litorâneos, etc., apontam mudanças bruscas na paisagem costeira no litoral aqui estudado. Foram encontrados registros de subida do nível do mar até 10 km da linha de costa atual entre os municípios de Búzios e Cabo Frio. Datações ao C14 apontam um registro de 3,0 m acima do nível do mar atual à 5000 anos A.P (antes do presente) mostrando um clima bem mais quente em relação ao atual. Localização A área escolhida para o estudo localiza-se na Região das Baixadas Litorâneas, também conhecida como Região dos Lagos Fluminenses, compreendendo parte dos municípios de Cabo Frio e Armação dos Búzios. Metodologia Com base nas referências bibliográficas sobre variações do nível do mar, desenvolveu-se um levantamento utilizando indicadores geológicos-geomorfológicos e biológicos que contribuíram para o entendimento e/ou compreensão da história evolutiva da região costeira situada entre Cabo Frio e Armação dos Búzios. O trabalho de campo consistiu na coleta de material biológico em diferentes níveis altimétricos. Para essa tarefa foi utilizado um GPS Geodésico Pro Mark 2, tendo em vista registrar os diferentes posicionamentos das amostras observadas e coletadas. Indicadores paleoclimáticos. Os registros geológicos–geomorfológicos e biológicos de variações do nível do mar foram tratados como Indicadores Paleoclimáticos pelo fato de representarem mudanças do nível do mar, também, decorrentes de fatores climáticos. Conforme Angulo (1997), indicadores de variação do nível do mar são divididos em dois grupos: os simples e os compostos. Os simples são aqueles que informam o paleonível(médio) do mar. Por serem datáveis, podem ser posicionados no tempo. Uma única evidência pode ser situada no tempo e no espaço. Já os indicadores compostos precisam de informações extras para que possam ser utilizados. Datações em conchas e carvões fornecem idade, no entanto, necessitam de outras informações sobre estruturas sedimentares que definem o ambiente deposicional, e consequentemente, a relação com o nível do mar. Trabalhos realizados na área de estudo abordam as variações do nível do mar e efeitos na configuração da paisagem costeira durante o Holoceno. Destacam-se os trabalhos de Lamego (1945), Martin et al. (1997), Barbosa (1997), Castro et al. (2007), Dias et al. (2007). A maioria desses estudos prendeu-se aos indicadores geológicos – geomorfológicos (evolução de restingas, terraços marinhos, leques de arrombamento, etc) e biológicos (foraminíferos, bivalves, troncos, etc.). Essas informações possibilitaram a construção de curvas de variações do nível do mar, como a de Barbosa (op cit.) a partir das assembléias de foraminíferos. Segundo Fernandes et al (2002), as marcas de ouriço são importantes indicadores de variações do nível do mar, uma vez que, essas perfurações são encontradas nas áreas de variações de marés (Figura 2 e 3). Tais informações são muito importantes na compreensão regional de possíveis oscilações do nível do mar, particularmente as ocorridas no Quaternário. Segundo Araújo (2007), os terraços marinhos são depósitos de sedimentos litorâneos (de praia ou de plataforma) caracterizados por níveis topográficos devido às oscilações do nível do mar. Segundo Bloom (1970) e Suguio et al. (2005), os terraços marinhos são exemplos de paleoníveis do mar acima do atual. Os terraços de abrasão marinha representam superfícies erosivas sustentadas por rochas mais antigas do embasamento. Essas feições erosivas, oriundas da ação de ondas acima do nível do mar atual, constituem, também, evidências de oscilações passadas. Segundo Araújo (2007), em alguns casos, é possível compartimentar antigas plataformas de erosão de modo a se determinar antigos níveis marinhos. Investigações realizadas na praia de Vila Chã – Portugal, identificaram a ocorrência de um setor inferior, do terraço com baixo declive (1) e uma rampa (2) com declive acentuado de 13°. Nesse quebra acentuada, o nível do mar encontrava-se praticamente no nível médio. Para Bhatt e Bhonde (2006), os entalhes marinhos (marine notches) são feições côncavas criadas nos costões rochosos e falésias pela ação das ondas. Araújo (2007) afirmou que, na sua área de estudo, os entalhes estavam ligados à existência de fraturas que eram aproveitadas pela erosão marinha à cerca de 1,0 m acima do nivel atual. Segundo Oliveira (2007) os vermetídeos são gastrópodes que vivem presos a um substrato rochoso apresentando conchas em forma de tubo. Os gêneros Petaloconchus e Dendropoma são os mais comuns no litoral brasileiro. Angulo (1997) desenvolveu uma curva de variação do nível do mar para o litoral do Paraná utilizando a espécie Petaloconchus varians. Segundo Angulo op cit entre Cabo Frio e o sul do Brasil não existem correspondentes atuais para obtenção da relação entre esses organismos e o nível do mar atual. Dessa forma, se estima o paleonível marinho em função da época dos vermetídeos fósseis. A alternativa adotada foi utilizar como referência, o limite superior de vida de colônias do poliqueta Phragmmatopoma lapidosa, que se situam em nível equivalente ao limite de vida dos Petaloconchus. Segundo Laborel (1986), esta espécie ocorre no quarto inferior da zona intermarés, ou seja, na região entre o nível de maré baixa de quadratura e o nível de maré baixa de sizígia. Ainda segundo Laborel, a precisão na determinação de antigos níveis a partir de vermetídeos pode oscilar entre + 0,1 m e + 1,0 m, dependendo da exposição às ondas e a amplitude de maré. Na costa brasileira, a precisão obtida encontra-se em torno de + 0,5 m. As conchas de bivalvios, de acordo com a sua ocorrência e o seu estado de preservação, são bons indicadores de variação do nível do mar. Segundo Angulo (1997), a espécie Anomalocardia brasiliana vive abaixo do nível da maré baixa até alguns metros de profundidade. Quando não há muito retrabalhamento por outros organismos, estes bancos de conchas servem para indicar pelo menos o nível de maré baixa da época em que viviam estes bivalvios. Com base nestes critérios e conhecendo-se a amplitude da maré na área, pode-se ter uma idéia do paleonível do mar também. Podem ser encontrados troncos de madeira carbonizados, que ao serem analisados por antracológos podem ser utilizados ou não como indicadores de variações do nível do mar. Vários trabalhos, como o de Andrade e Dominguez (2003), mostram a utilização de troncos carbonizados de espécies de mangue, refletindo variações do nível do mar. Paleocracas (espécie Tetraclita stalactifera) também são encontradas tanto em Cabo Frio quanto em Armação dos Búzios. Estas são crustáceos que habitam a zona entre marés em ambientes de costões rochosos. Aragão (1999) estudou a espécie Tetraclita stalactifera nos costões da ilha da Marambaia (RJ) que correspondem aos mesmos exemplares fósseis identificados em Cabo Frio e Búzios. A variação vertical dos exemplares dessa região apresentou uma amplitude de 10 a 30 cm, podendo sua ocorrência estar mais próxima ou mais distante do nível 0,0m (sizígia) em virtude da maior ou menor exposição às ondas. Segundo Skinner et al. (2007) essa espécie habita o oeste do oceano Atlântico, o golfo do México e a leste do Pacífico. Além dos costões, essas cracas fixam-se também em píers e outros substratos rígidos, formando uma franja entre as cracas da espécie Chthamalus spp. e o mexilhão Perna perna. Resultados Foram encontrados diversos indicadores paleoclimáticos na área estudada. A tabela 1 mostra as praias onde foram encontradas as evidências e os tipos de indicadores comentados ao longo desse trabalho. Verificou-se durante o trabalho de campo que esses indicadores sempre foram encontrados em condições acima do nível do mar atual. Discussões Os indicadores paleoclimáticos foram identificados em diferentes níveis altimétricos. Cada um deles apresenta uma relação com o nível do mar em um determinado período de tempo. As datações ao radiocarbono completam, quando possível, essa história evolutiva da terra, permitindo estabelecer uma relação entre a altura atingida pelo nível médio da superfície dos oceanos e a época da referida altura. Essas evidências, nem sempre mostram com muita precisão a altura atingida pelo nível do mar. O aquecimento global, assim como o resfriamento, sempre foram eventos que marcaram varias eras e períodos geológicos. Alterações na composição da atmosfera com a maior ou menor presença dos gases contribuintes do efeito estufa, variações na quantidade de energia enviada pelo sol, alterações na órbita da terra, assim como muitos outros fatores, sempre ocorreram. E o homem? Qual o seu poder de interferência no clima global? Até onde vão os fatores naturais? Onde começam as interferências antrópicas? Será que é tão fácil afirmar que o homem é o grande causador do aquecimento global ? Segundo Molion (2007), a terra entrará numa fase glacial, ocorrendo, inclusive, a possibilidade de um ligeiro rebaixamento do nível dos oceanos. Ainda segundo o Molion op cit, como a última glaciação ocorreu há 15 mil anos e os períodos interglaciais são normalmente de 12 mil anos, talvez já esteja ocorrendo um período glacial. Essa discussão é muito questionada entre diversos profissionais de geociências. Para outros pesquisadores, entre estes, Rosman (2008), estudos envolvendo aquecimento global levaram em consideração efeitos negativos nas praias do Rio de Janeiro, como reflexo da subida do nível do mar. Segundo Suguio (1999) e IPCC (2001) apud CSIRO (2008), com o aumento das concentrações de CO2, o nível do mar continuará a subir, trazendo problemas para muitas regiões costeiras de cidades como Rio de Janeiro, Recife, Fortaleza, São Luis, Natal, etc. Conclusões Os estudos envolvendo mudanças climáticas nos últimos 11.000 anos, compreendendo o Holoceno, mostraram incursões marinhas (transgressões) em diversas regiões costeiras do Brasil, como indicadores de alterações climáticas passadas. Esses estudos são sintetizados por curvas de variações do nível do mar nas altitudes localizas na faixa de intermaré, construídas 30 com a utilização de indicadores geológicos e biológicos. A maior parte dos estudos realizados no Brasil mostra um período de grande aquecimento resultando em uma transgressão máxima por volta de 5100 anos AP conhecido como Optimum Climático. Esse fenômeno foi favorecido pela temperatura intensa aliada ao nível do mar mais elevado que provocou maior evaporação das águas próximas à costa, empurrando a umidade para o interior, refletindo, consequentemente, no tipo de vegetação, como forma de readaptação (reorganização) do sistema em resposta às modificações ambientais. Não se pretendeu aqui fazer uma discussão sobre a influencia do homem sobre o clima atual da terra, pelo contrário, procurou-se mostrar que as alterações climáticas sempre ocorreram ao longo da história da terra. Aqui mostrou-se que as mudanças climáticas são processos naturais. Ressalta-se que a presença do homem após a revolução industrial contribuiu de certa forma com a aceleração dessa dinâmica natural. Essas alterações, resultantes de uma série de combinações, com variáveis conhecidas e desconhecidas, impossibilitam definir o processo como linear, sendo, dessa forma, mais prudente adotar o discurso da imprevisibilidade da configuração dos diversos ambientes terrestres. Referências ANDRADE, A. C. S. e DOMINGUEZ, J. M. L. Origem e evolução do sistema ilha barreira / laguna holocênico da planície costeira de Caravelas - Bahia – Brasil. In: CONGRESSO DA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ESTUDOS DO QUATERNÁRIO, 9, Recife, 2003. Anais... Recife, ABEQUA, CD-ROM. ANGULO R.J. Geologia da Planície Costeira do Estado do Paraná. Tese de Doutorado (Programa de Pós-Graduação em Geologia Sedimentar) - Universidade de São Paulo, São Paulo, 1992, 334 p. ANGULO,R.J. e LESSA, G. C. The brazilian sea level curves: a critical review with emphasis on the curves from Paranaguá and Cananéia regions. Marine Geology. 140, p. 141-166, 1997. Disponível em: . Acessado em: 20 nov. 2004. ARAGÃO, V. A. 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