The North Litoral of Portugal (Minho-Neiva): quaternary paleoenvironmental evolution and conservation of the geomorphological heritage

Tese de doutoramento em Ciências (área do conhecimento em Geologia)Este trabalho subdivide-se em 6 capítulos. Para além dos capítulos introdutório (I) e final (VI), consideram-se 4 capítulos fundamentais dedicados aos grandes temas abordados. O capítulo II intitula-se “O Relevo Marginal no Litoral Norte - setor Minho/Neiva”. Neste capítulo são abordadas as contribuições pioneiras para o conhecimento do relevo do NO de Portugal e é realizada uma análise desses textos à luz das contribuições mais recentes, nomeadamente no domínio da neotectónica. Tendo em conta que o conhecimento geomorfológico do Litoral Norte é limitado, foram desenvolvidos trabalhos de campo e de processamento de informação cartográfica em ambiente ArcGis, permitindo a obtenção de novos dados: destacam-se, entre outros, a Carta Geomorfológica do Litoral Norte, que congrega a identificação dos alinhamentos estruturais implicados nos principais detalhes geomórficos do relevo e a delimitação de sete superfícies de aplanamento definidas abaixo da superfície de referência de Arga: Sta Luzia (I), S. Mamede (II), Além do Rio (III), Faro de Anha (IV), Ola (V), Vila Fria (VI) e Darque (VII). Foi proposta a cronologia das principais etapas de evolução geomorfológica que se sucederam desde o Oligocénico, constatando-se a intensificação da deformação vertical e a existência de fases tectónicas cada vez menos dilatadas no tempo. No capítulo III, denominado “A Plataforma Litoral no Litoral Norte - setor Minho/Neiva” apresenta-se o estado da arte quanto à evolução paleoclimática do NO da Ibéria entre o MIS9 e o MIS1, detalhando-se a evolução da margem portuguesa desde o máximo glaciário até ao Holocénico. São apresentados os modelos paleoclimáticos mais recentes para a Galiza e para o Litoral Norte de Portugal. Posteriormente são apresentados, fundamentados e explorados os procedimentos metodológicos adotados, nomeadamente os passos de campo e de laboratório. A apresentação dos resultados da inventariação das várias unidades litostratigráficas do Litoral Norte foi organizada por estações de amostragem. São sintetizados para cada estação os descritores de campo e apresentados alguns esquemas interpretativos, fotografias panorâmicas e de pormenor dos afloramentos, e outros dados obtidos em laboratório, como por exemplo, o teor de matéria orgânica, o teor de carbonatos, o pH, o índice morfométrico, o índice de agitação hidrodinâmica do meio e a idade absoluta (14C / OSL). Os principais parâmetros sedimentológicos das unidades sedimentares - média, desvio-padrão, curtose e acuidade - são descritos e comparados, sintetizando-se no log de campo. Por último é apresentada uma síntese dos dados obtidos e são propostos os meios deposicionais associados a cada uma das 16 unidades litostratigráficas, datadas entre o MIS9 e o MIS1: diferenciaram-se derrames do tipo proximal (debris-flow, grain-flow e mud-flow), níveis fluviais e meios confinados (pântanos e lagoas interdunares). Os meios de transição estão representados por níveis de praias cascalhentas e arenosas, por dunas e estuário. No capítulo IV, intitulado “As Plataformas Costeiras no Litoral Norte - setor Minho/Neiva” são explorados alguns conceitos teóricos associados ao tema, nomeadamente sobre a sua génese, classificação e aspetos geofísicos associados à sua delimitação espacial. Os alvéolos de Paracentrotus lividus foram abordados na perspetiva da sua constituição como marcadores da paleolinha de costa. Posteriormente foi abordada a metodologia implementada na escolha de troços da costa, na definição dos transetos e na operacionalização das aferições de altimetria através do DGPS. Os resultados apresentados centram-se nos intervalos altimétricos das superfícies observadas, nos dados dos alvéolos de P. lividus e nos dados cartográficos, e de campo quanto às evidências de neotectónica. As conclusões deste capítulo permitiram uma análise geomorfológica detalhada da superfície de aplanamento mais recente (Superfície de Darque), com a identificação de 5 plataformas costeiras acima da atual (até 1.8 m), observadas à cota média de 18 m, 13 m, 8 m, 5 m e 3 m. Determinaram-se taxas de deformação vertical da costa entre -0.149 mm/ano (MIS9e- MIS7.5) e +0.257 mm/ano (MIS7.3-MIS5e). Os dados obtidos permitiram a integração dos estudos de estratigrafia e de sedimentologia no modelo geomorfológico proposto para o Litoral Norte. O capítulo V, designado de “O património geomorfológico no Litoral Norte - setor Minho/Neiva” aborda em traços gerais, o estado da arte subordinada ao tema, nomeadamente os conceitos de geodiversidade e os valores da geodiversidade. É ainda feita referência às atividades de proteção e conservação de elementos da geodiversidade, e às estratégias de geoconservação. Seguidamente são apresentados os parâmetros de avaliação propostos para avaliação da vulnerabilidade e do potencial de uso turístico, e do uso educativo dos geossítios propostos, identificando-se os parâmetros de avaliação, critérios e fatores de ponderação para cada caso. Relativamente ao inventário realizado foi indicado, para cada geossítio, a sua descrição sumária, principais litologias, interesses geomorfológicos principais, evolução geomorfológica, interesse patrimonial, vulnerabilidade, entre outros aspetos. É proposta a intervenção nos geossítios de acordo com o seu índice de vulnerabilidade e são indicadas as propostas de adequação de cada geossítio às atividades letivas previstas nos curricula dos diferentes anos escolares. Foram identificados 18 geossítios, a maioria com elevado potencial educativo, 7 deles também com potencial turístico elevado.This work is subdivided in 6 chapters. Apart from the introductory (I) and final conclusions (VI) chapters, we consider four fundamental chapters devoted to major themes. Chapter II is entitled "Marginal Relief in North Litoral - Minho / Neiva sector." This chapter mentions the former studies that contributed to the geomorphological knowledge of the NW of Portugal further analyzed under the scope of the most recent contributions, specially concerning the neotectonic evolvement. Given that geomorphological knowledge of the North Litoral of Portugal (Minho-Neiva) is limited, the fieldwork and the cartographic processing under ArcGIS, enlightened some old issues and brought some new informations that allowed the publication of the Geomorphological Map of The North Litoral of Portugal. This map compiles, among other geomorphic information, the structural alignments involved in the Quaternary organization of the Viana-Caminha antiform and clarifies its structure in seven flattening surfaces defined below the reference surface of Arga: Sta Luzia (I), S. Mamede (II), Além do Rio (III), Faro de Anha (IV), Ola (V), Vila Fria (VI) e Darque (VII). The studies allowed as well, understanding the chronology of the main geomorphological stages of the North Litoral of Portugal, framed between the Oligocene and the Quaternary. This analysis provided an insight about the intensification of the vertical rate deformation and the presence of tectonic stages more frequent and less distended in time. Chapter III, entitled "The Litoral Platform in the North Litoral - Minho / Neiva sector”, regards the state of the art concerning the evolution of paleoclimate in the NW Iberia between MIS9 and MIS1. Furthermore is detailed the evolution of the Portuguese margin from the glacial maximum to the Holocene. The most recent paleoclimatic models for Galiza and northwestern coast of Portugal are presented. The methodological procedures adopted in fieldwork and in the laboratory are detailed and explained. The inventory resulted in sixteen lithostratigraphic units, dated between MIS9 and MIS1. The results are presented by sampling stations, where were summarized the field descriptors, some interpretive schemes, panoramic photos and laboratory data (e.g. organic matter content, carbonates content, pH, morphometry, morphoscopy and absolute dating results). The statistical analysis of the samples was supported on average, standard deviation, kurtosis and skewness, and has been described, compared and synthesized on the station log, among other field and lab indicators. Finally, a summary of the gathered data is presented and it is proposed the depositional environment of each lithostratigraphic unit: gravity flows (debris-flow, grain-flow and mud-flow), river, confined environments (e.g. wet interdunes and swamps), beaches (pebble and sand), dunes and estuary. In Chapter IV, entitled "Coastal platforms in the North Litoral - Minho / Neiva sector" some theoretical concepts are explored: genesis, classification and geophysical aspects concerning its spatial boundaries definition. The alveoli of the sea urchin Paracentrotus lividus were analyzed in the perspective of paleoshoreline markers. It was explained the methodology regarding the choice of the coastal sections, the definition of the transepts and the main steps for altimetry measurements using a DGPS. The results focused on the transepts carried out and on the altimetric boundaries of the flattening levels that were identified, on the alveoli data of P. lividus, and on the cartographic and field data regarding neotectonics. This chapter’s conclusions allowed a detailed geomorphological analysis of earlier flattening surface (Darque’s Surface), which comprises 5 coastal platforms preserved above the actual (under 1.8 m): Platform I (18 m), Platform II (13 m), Platform III (8 m), Platform IV (5 m) and Platform V (3 m) (mean values). This studies provided information about the regional neotectonic activity, such as the vertical deformation of the coast from MIS11 till present, ranging from -0.149 mm/y (MIS9e-MIS7.5) to +0.257 mm/y (MIS7.3- MIS5e). The data obtained, allowed the integration between the stratigraphy studies (lithostratigraphic units) and the geomorphological model proposed for the North Litoral of Portugal. In Chapter V, named "The geomorphological heritage of the North Litoral - Minho / Neiva sector" are discussed, among other aspects, the concepts of geodiversity and geodiversity values, as well as the strategies regarding the protection and conservation of the geodiversity. The geosites assessment parameters for vulnerability, tourist use, and educational use are presented, identifying for each parameter the evaluation criteria and weighting factors. For each geosite mentioned in the inventory it was made a brief characterization about the main lithological aspects, geomorphological interests and evolution, and vulnerabilities. The geosites were ranked by their vulnerability index, regarding the urgency of protection and conservation. It was also proposed their suitability for school activities planned in the curricula and for touristic use. It was found that most of the 18 inventoried geosites have high educational value, and 7 of them also high tourist value.Fundação para a Ciência e a Tecnologia, bolsa de doutoramento SFRH/BD/16438/2004