Dinâmica do sistema estuarino Timonha/Ubatuba (Ceará - Brasil): considerações ambientais

DIAS, C. B. Dinâmica do sistema estuarino Timonha/Ubatuba (Ceará - Brasil): considerações ambientais. 2005. 146 f. : Dissertação (mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005.The Timonha / Ubatuba estuarine system is located between Ceará and Piauí States, 500 km northwest of Fortaleza City, in Northeast Brazil. The hydrographic tributary basin of this estuarine system has an area of 2 165 km2 , and lies in Paleozoic lands of the Ibiapaba Plateau, Embasamento Cristalino, Formação Barreiras and Quaternary deposits. It is important to stand out that the south portion of this estuarine basin is inserted in Pre-Cambrian lands where may be seen Granitóide Chaval exhumed inside of the system. The search for areas suitable to shrimp farming and urban/agroindustrial development may represent a potential risk to this ecosystem, which is considered the largest of the Ceará State. These impacts tend to increase with the construction and operation of the Itaúna reservoir, with a capacity of 77.5 million m3 and located 17 km from the estuarine basin. The aim of this study was considering the structural, dynamic and controlling elements of the current state of the estuarine system, to contribute with useful information to the suitable and sustainable use of this ecosystem. The hydrodynamic and sedimentologic processes are dominated by the rainy seasons plus the sedimentation processes on the mouth by longshore current and tide oscillation. The reservoir resulted in the reduction of 91% of the Timonha river discharge presenting an outflow of 5.6 X 108 m3 in a year. The regularized outflow is not enough to promote the mixing and salt dilution processes, contributing to the inversion of salinity in the drought season. In the rainy season, the salinity of Timonha River grows gradually seaward and varied from limnetic (< 0.5) to euhaline (30.0 at 40.0). In the dry season, predominated the euhaline pattern with strong signals of hipersalinization. In Ubatuba river, the salinity varied from polihaline (18.0 at 30.0) to euhaline between the rainy and drought periods. The estuaries are type 2a in the rainy period and 1a in the drought period. The salt balance of Timonha river in the rainy period was + 0.3 ton, while in the dry period was 0.0 ton. In Ubatuba river the salt balance was - 0.1 ton and in the dry period was - 0.2 ton. The average depth of the system is 5 m and the deeper depths were seen in Ubatuba river. The bottom is made up predominantly by medium sand and biogeneous sediments. The total of sediments exported to the longshore current, in a year, was 250 tons and the load imported was 150 tons. The volume of the tide prism in Timonha river was nearly 3.6 x 107 m3 and in Ubatuba river 4.3 x 107 m3. Considering the simplified model, the period of water residence is 1 day in the rainy period and 5 days in dry period. This period, in Ubatuba river, is 0.5 day in the rainy period and 2 days in the dry period. Considering the water residence time calculated to each segment of the channels of Timonha and Ubatuba Estuaries, it was observed that the linear model is not applicable to the system dilution capacity analysis. Based on the segmented model, it was verified, in Timonha river, that the area located between 3,7 km and 7,0 km from the sea, has a strong tendency to water retention and reaches a residence time equivalent to almost a week, been inadequate to the direct emission of effluent. Comparing to other tropical estuaries, the system presents a good dilution capacity and a low residence time. The lack of monitoring to correct the outflows released by Itaúna Dam in long dry periods and the deposition processes on the mouth river will represent the main elements to jeopardize the support capacity of the estuary.O sistema estuarino Timonha / Ubatuba está localizado na divisa dos Estados do Ceará e Piauí, 500 km à noroeste de Fortaleza, nordeste do Brasil. A bacia hidrográfica afluente ao sistema estuarino ocupa uma área de 2.165 km2. A porção norte está inserida em terrenos Paleozóicos do Planalto da Ibiapaba, Embasamento Cristalino, Formação Barreiras e depósitos Quaternários enquanto que a porção sul está assentada sobre terrenos Pré- Cambrianos com exumações do Granitóide Chaval. A procura por áreas para expansão da carcinicultura, crescimento urbano e desenvolvimento agroindustrial pode representar o comprometimento da saúde desse ecossistema, considerado o maior do Estado do Ceará. Estes impactos tendem a se incrementar com a Construção e operação do açude público Itaúna, com capacidade de armazenamento de 77,5 milhões de m3, localizado 17 km à montante da área estuarina. A par destes problemas e considerando as hipóteses de minimizá-los ou elimina-los, este trabalho considerou os elementos estruturais, dinâmicos e controladores do estado de evolução atual do sistema estuarino, contribuindo com informações úteis para o uso adequado e sustentável da área. Os processos hidrodinâmicos e sedimentológicos estão subordinados, sobretudo, ao regime sazonal das precipitações onde somam-se processos de assoreamento da foz pela deriva litorânea e oscilação da maré. A construção do reservatório implicou na redução de 91% da descarga fluvial do rio Timonha apresentando atualmente, uma vazão de 5,6 X 108 m3 ao longo de um ano. A vazão regularizada não é suficiente para promover os processos de mistura e diluição de sais, contribuindo para inversão da salinidade no período e estiagem. No período chuvoso, a salinidade do rio Timonha aumenta progressivamente em direção ao mar com regimes oscilando do limnético ( 40,0). No Ubatuba, o regime salino variou de polihalino (18,0 à 30,0) a euhalino entre os períodos de chuva e estiagem. Os estuários são do tipo 2a no período chuvoso e do tipo 1a no período de estiagem. O balanço de sal do rio Timonha no período de chuva foi de + 0,3 t enquanto que no período de estiagem foi 0,0 t. No Ubatuba o balanço referente ao período de chuva foi de - 0,1 t e na estiagem foi de - 0,2 t. A profundidade média do sistema é de 5m com máximas observadas no Ubatuba. O substrato é formado predominantemente por areias médias e sedimentos bioclásticos. O total de sedimentos exportados para deriva litorânea, ao longo de um ano, foi de 250 t enquanto que a carga importada foi de 150 t. O volume do prisma de maré no Timonha foi de aproximadamente 3,6 x 107 m3 e no rio Ubatuba 4,3 x 107 m3. Considerando o modelo simplificado, o tempo de residência do Timonha é de 1 dia no período de chuva e 5 dias no de estiagem. No Ubatuba esse tempo é de 0,5 dia no período chuvoso e 2 dias na estiagem. Considerando o tempo de residência calculado para cada segmento dos canais estuarinos dos rios Timonha e Ubatuba observa-se que o modelo linear não é o mais representativo para análise da capacidade de diluição do sistema. Com base no modelo segmentado, observa-se que, no Timonha, a área situada entre 3,7 km e 7,0 km de distância do mar assume forte tendência à retenção de água, com tempo de residência equivalente à aproximadamente uma semana. Essa área parece ser a mais inadequada à recepção de descarga direta de efluentes. Em comparação com outros estuários tropicais, o sistema apresenta uma boa capacidade de diluição e baixo tempo residência. A ausência de monitoramento para a correção das vazões liberadas pelo Açude Itaúna em períodos de estiagem prolongados e os processos de assoreamento da foz poderão representar os principais vetores de comprometimento da capacidade de suporte do estuário