Dynamics of sandbars and sandspits associated to the caravelas river mouth (BA)

As desembocaduras são ambientes altamente dinâmicos com suas feições sedimentares representando a complexa interação entre as correntes de maré, descarga fluvial, ondas e a batimetria local. Essas feições arenosas possuem uma forte influência na troca sedimentar das regiões costeiras, afetando a estabilidade das regiões adjacentes como as praias e os sistemas estuarinos. O objetivo do presente trabalho é entender a relativa influência dos principais processos que controlam a evolução morfológica dos bancos arenosos e dos pontais arenosos associados a desembocadura do sistema estuarino do rio Caravelas. Este sistema é formado por diversos canais meandrantes conectados com o oceano através de duas desembocaduras, e está localizado em frente ao parcel de Abrolhos no sul da Bahia. Baseado na coleta de dados de duas campanhas de 16 dias no sistema estuarino, o modelo numérico MIKE21-FM (DHI Water \\& Environment) foi aplicado e validado a fim de avaliar quantitativamente os processos que controlam o sistema. Os módulos hidrodinâmico, propagação de ondas e de transporte de sedimentos do modelo numérico foram utilizados neste estudo. O modelo inclui a retroalimentação das mudanças morfológicas nos cálculos da hidrodinâmica, ondas e transporte de sedimentos. Os experimentos numéricos têm como objetivo avaliar a importância relativa das forçantes físicas no ambiente. Foram elaborados dez experimentos numéricos incluindo condições energéticas extremas, alta energia (alta altura de ondas, descargas e maré de sizígia) e baixa energia (pequena altura de ondas, descarga e maré de quadratura) para um intervalo de direções de ondas; e dois períodos adicionais que incluem as condições medidas na coleta de dados (Período 2008 e Período 2007). Imagens de satélites LANDSAT e CBERS também foram utilizadas para observação das mudanças morfológicas do pontal arenoso e da linha de costa adjacente ao longo dos últimos anos. Os resultados para a calibração e validação do modelo numérico aplicado demostraram que na região de interesse e na plataforma interna o modelo consegue reproduzir o padrão da hidrodinâmica de forma adequada. Os resultados mostraram que a morfodinâmica local é controlada pela interação dos principais processos físicos, entretanto a importância relativa de cada um varia ao longo das diferentes regiões do sistema. A morfologia do canal principal e o transporte de sedimentos são controlados pelos fluxos de maré. Os bancos arenosos são também controlados pela maré, porém as correntes geradas por ondas atuando sobre estes bancos, geram um transporte de sedimentos em direção à costa. O pontal arenoso Ilha do Pontal do Sul é influenciado pelas ondas e pela maré. O mecanismo de transporte de sedimentos no pontal deve-se principalmente a corrente de deriva litorânea gerada pelas ondas e a maneira como os sedimentos são depositados e transportados ao longo do pontal deve-se aos fluxos de maré. Pelas imagens de satélites, observou-se que ao longo dos anos, o pontal apresentou uma acresção em seu comprimento, um afinamento da largura e sua extremidade encurvou-se. Este formato do pontal é consequência da corrente longitudinal a qual varia em diferentes escalas de tempo: variação diária devido à maré e variação sazonal devido à mudanças na direção da incidência das ondas.Tidal inlets are highly dynamic environments with their sedimentary features representing the complex interaction of tidal currents, river discharge, waves and the local bathymetry. These sedimentary features have a strong influence in morphological changes of coastal regions, affecting the stability of the adjacent environment such as beaches and estuarine systems. The aim of this study is to better understand the relative influence of the main processes controlling the morphological evolution of sandbars and sandspits associated to the inlet system of the Caravelas estuary. The Caravelas estuarine system comprises several meandering channels connected to the ocean by a double inlet system located in front of the Abrolhos reef in the south of Bahia. Based on the data collected during two 16-day field experiments in the estuarine system, the numerical model MIKE21 FM (DHI Water \\& Environment) has been applied and validated in order to assess quantitatively the processes that control the system. The hydrodynamic, wave propagation and sediment transport modules of the numerical model were used in this study. The model includes the feedback of morphological changes on hydrodynamic, wave and sediment transport calculations. Numerical experiments aiming to assess the relative importance of the physical forcings on the environment include ten sets of boundary conditions. These include the extreme energetic conditions, for high (large wave heights, river discharge and spring tides) and low energy (small wave heights, river discharge and neap tides) under a range of wave directions; and two additional periods that include the measured conditions (2008 period and 2007 period). Satellite images (LANDSAT and CBERS) were also used to observe the morphological changes of the sandspits and adjacent coastline during the last years. The results from the calibration and validation of the numerical model showed that in the region of interest and the inner shelf the model represents the hydrodynamic patterns. Results show that the local morphodynamics is controlled by the interaction of the main physical processes, being however its relative importance variable along the different regions of the system. Tidal flows control the sediment transport and morphology of the main inlet channel. The sandbars that form the ebb-tidal delta are also tide-dominated, although wave driven currents drive an onshore sediment transport component. The sandspit is influenced by waves and tides. The sediment transport along the sandspit is controlled by longshore drift and then redistributed by tidal currents. Satellite images show the sandspit growing in length, and becoming narrower with a recurved tip. The design of the recurved spits that comprise the inlet is a consequence of the wave generated longshore drift which varies at different time scales: a daily cross-shore variation due to the varying water level and seasonally due to variations in the direction of wave incidence