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Volume 15, Issue 1 - March 2015

 

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Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 15, Número 1, Março 2015, Páginas 121-131

DOI: 10.5894/rgci540
* Submission: 29 JUL 2014; Peer review: 3 SEP 2014; Revised: 19 SEP 2014; Accepted: 12 FEB 2015; Available on-line: 16 FEB 2015


Vulnerabilidade costeira e perda de ambientes devido à elevação do nível do mar no litoral sul do Rio Grande do Sul *  

Yana Friedrich Germani@, a; Salette Amaral de Figueiredob;
Lauro Júlio Calliarib; Carlos Roney Armanini Taglianib


@ - Corresponding author, to whom correspondence should be addressed.
a - Nav Oceanografia Ambiental Ltda. Rua Gildásio Amado,55/ 50, CEP 22631-020, Barra da Tijuca, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. e-mail: <[email protected]>
b - Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Laboratório de Oceanografia Geológica, Caixa Postal 474, CEP: 96201-900, Rio Grande, RS, Brasil. e-mails: Figueiredo <[email protected]>; Calliari <[email protected]>; Tagliani <[email protected]>    


RESUMO
No atual cenário de mudanças climáticas globais, em que alguns dos efeitos observados são a elevação do nível médio do mar, e o aumento na frequência e intensidade de eventos extremos, regiões costeiras de todo o mundo deverão tornar-se, de forma geral mais vulneráveis. Neste contexto, a costa do Rio Grande do Sul, devido as suas características morfodinâmicas intrínsecas, tais como o alto grau de exposição à dinâmica oceânica e baixa declividade, coloca os vários ecossistemas a ela associados, como praia, dunas, marismas, campos, banhados e sangradouros, numa posição mais vulnerável às variações do nível médio do mar. Visando a um planejamento mais adequado destas áreas no cenário de mudanças climáticas globais, e a fim de determinar uma possível perda de ambientes, no caso de uma elevação do nível do mar em longo prazo (cenário 2100), os ambientes costeiros foram inicialmente classificados através da utilização do programa IDRISI, onde foram calculados os percentuais relativos de perda de cada um, para três possíveis cenários de linha de costa, projetados para 2100. Com relação aos resultados obtidos nos cálculos de perda ambiental, considerando as linhas de costa projetadas para 2100, percebemos que todos os ambientes teriam um percentual de área perdida, mesmo no melhor cenário considerado. Neste mesmo cenário onde a linha de costa projetada para 2100 encontra-se recuada 561m da posição atual e tem 70% de probabilidade de ser ultrapassada, observamos também, o maior percentual relativo de perda de área urbana. Para o cenário considerado como intermediário, onde a linha de costa projetada encontra-se recuada 695 m da atual, e tem 50% de probabilidade de ser ultrapassada, dunas representam a maior parte da área ambiental perdida, porém, dividem espaço com áreas de campos e em menor escala, áreas de matas. Já, para o pior cenário considerado, onde a linha de costa projetada encontra-se recuada 1032m da atual e com 10% de probabilidade de ser ultrapassada, houve uma inversão na perda ambiental com relação ao cenário anterior. Neste cenário, campos litorâneos e dunas aproximaram-se de 50 % e 35 % de perda ambiental, respectivamente, representando as maiores áreas impactadas. A vulnerabilidade costeira também foi avaliada através do cálculo do Índice de Vulnerabilidade Costeira (IVC), para os cenários atual e futuro (projetado para 2100). Com relação à vulnerabilidade costeira, de forma geral, os valores do IVC calculados para a região foram de 14,4 (atual) e 51,03 (futuro), o que faria com que a mesma deixasse de ser caracterizada como uma região moderadamente vulnerável, e passasse a ser considerada como uma região costeira de vulnerabilidade muito alta à elevação do nível do mar. Dessa forma, as informações aqui obtidas são úteis para planejar adequadamente a ocupação, o uso e a adaptação desta região costeira, bem como, possibilitar estudos futuros acerca do manejo dos ambientes nela encontrados, face ao atual cenário de mudanças climáticas globais.

Palavras-chave:
Mudanças Climáticas Globais, Índice de Vulnerabilidade Costeira (IVC), Rio Grande do Sul.   


ABSTRACT
In the current scenario of global climate change, in which some of the observed effects are: the mean sea level rise, and an increased frequency and intensity of extreme events, coastal regions around the world should in general become more vulnerable. In this context, the Rio Grande do Sul coastline, due to its intrinsic morphodynamic characteristics, such as, a low lying coastal gradient combined with a high degree of exposure to ocean dynamics, places several associated ecosystems, such as beach, dunes, marshes, fields, wetlands and washouts in a vulnerable position to changes in sea level. Model simulations of coastal response to sea level rise for the Rio Grande do Sul pointed out Cassino beach sector as being the most affected with the largest shoreline recession along the entire coast. Aiming for adequate planning of these areas under global climate change scenarios, and in order to determine the possible loss of habitats in case of a rise of mean sea level in the long term (2100), present day shoreline was digitalized at the foredune toe limit using in ArcGis, and coastal environments were initially classified using IDRISI program. In this environment, the percentages for each habitat loss were calculated for three possible coastline scenarios, designed for 2100. It was noticed that all environments would display some lost area, even at the best case scenario. In this scenario where the projected shoreline is located at 561m inland form the present day shoreline with 70% probability of being exceeded by 2100, more than half of the dune area would be lost, followed by a smaller fraction of fields. It can also be observed that in this scenario the urban area had the highest percentage loss. For the intermediate scenario where the projected shoreline is located at 695m inland from the present day shoreline with 50 % probability of being exceeded, dunes represent the largest loss in habitat, sharing space, with surrounding green fields and to a lesser extent, to forests. Yet for the worst case scenario where the projected shoreline is located at 1032m inland from the present day shoreline with10 % probability of being exceeded, there was a reversal in habitat loss with respect to the intermediate scenario. In this scenario, green fields and coastal dunes approached 50 % and 35 % loss in habitat, respectively, representing the largest impacted areas. It should be highlighted that the fresh water creeks, called washouts, in the best case scenario had its entire area lost. However, in the long term they probably should re-establish its course if topography allows. On the one hand, considering any of the simulated scenarios, as the shoreline retreats the salt marsh area would become closer to the foredune areas. On the other hand, even though not simulated here, there is also the possibility that with sea-level rise it could be inundated through the connecting channel to Patos Lagoon resulting in an increased habitat area. Coastal vulnerability was evaluated through the use of Coastal Vulnerability Index (CVI) for the present and future scenarios for 2100. Looking at coastal vulnerability in general, calculated CVI values for the study area were 14.4 and 51.03, designed for the present and for the year 2100, respectively. The results indicate that a region currently characterized as a moderately vulnerable, should become highly vulnerable in the future due to the rising of mean sea level as projected. This change would take place basically influenced by two of the index variables: shoreline erosion/accretion rates; and relative sea-level change, considered here as the controlling variables for coastal vulnerability under climate change in this area. Thus, the information obtained is critical to properly plan, land use and adaptation of this coastal region under the current scenario for global climate change, as well as enable future studies on habitat management.    

Palavras-chave: Global Climate Changes, Coastal Vulnerability Index (CVI), Rio Grande do Sul.

 

Andrade, E.S.M.; Lacerda, G.B.M. (2009) - Mudanças Climáticas e
Análise de Risco da Indústria de Petróleo no Litoral Brasileiro.
122p., Fundación Mapfre, Madrid, Espanha. ISBN: 978-8498441642. Disponível on-line em http://www.mapfre.com/documentacion/
publico/118n/catalogo_imagenes/grupo.cmd?path=1053958
.

Bindoff, N.L.; Willebrand, J.; Artale, V.; Cazenave, A.; Gregory, J.;
Gulev, S.; Hanawa, K.; Le Quéré, C.; Levitus, S.; Nojiri, Y.; Shum, C.K.; Talley, L.D.; Unnikrishnan, A. (2007) - Observations: Oceanic Climate Change and Sea Level. In: Solomon, S.; Qin, D.; Manning, M.; Chen, Z.; Marquis, M.; Averyt, K.B.; Tignor, M.; Miller, H.L. (org.), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the
Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on
Climate Change, pp.385-432, Cambridge University Press, Cambridge, U.K. / New York, NY, U.S.A. ISBN: 978-0521705967. Disponível on-line em http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/
ar4-wg1-chapter5.pdf


Bruun, P. (1988) - The Bruun Rule of erosion by sea-level rise – a
discussion on large-scale two-dimensional and 3-dimensional
usages. Journal of Coastal Research (ISSN: 0749-0208), 4(4):627-648, Coastal Education & Research Foundation, Charlottesville, VA, U.S.A. Article Stable URL: http://www.jstor.org/stable/4297466

Carter, R.W.G. (1990) - Coastal Environments: An Introduction to
the Physical, Ecological and Cultural systems of coastlines.
617p., Academic Press, San Diego, CA, U.S.A. ISBN:
978-0121618568.

Calliari, L.J.; Klein, A.H.F. (1993) - Características morfodinâmicas
e sedimentológicas das praias oceânicas entre Cassino e Chuí, RS. Pesquisas (ISSN: 0100-5375), 20(1):48-56, Instituto de Geociências, UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil. Disponível on-line em
http://www.praia.log.furg.br/Publicacoes/1993/1993a.pdf

Church, J.A.; White, N.J. (2006) - A 20th century acceleration in
global sea-level rise. Geophysical Research Letters, 33(1):1-4.
DOI: 10.1029/2005GL024826

Church, J.A.; Clark, P.U.; Cazenave, A.; Gregory, J.M.; Jevrejeva,
S.; Levermann, A.; Merrifield, M.A.; Milne, G.A.; Nerem, R.S.; Nunn, P.D.; Payne, A.J.; Pfeffer, W.T.; Stammer, D.; Unnikrishnan, A.S. (2013) - Sea Level Change. In: Stocker, T.F.; Qin, D.; Plattner, G.-K.; Tignor, M.; Allen, S.K.; Boschung, J.; Nauels, A.; Xia, Y.; Bex, V.; Midgley, P.M. (org.), Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, pp.1137-1216. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, New York, NY, USA. ISBN: 978-1107057991. Disponível on-line em http://www.ipcc.ch/pdf/
assessmentreport/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter13_FINAL.pdf


Costa, C.S.B (1998) - Plantas de marismas e terras alagáveis. In:
Seeliger, U.; Odebrecht, C.; Castello, J.P. (org.), Os Ecossistemas
Costeiro e Marinho do Extremo Sul do Brasil, pp.25-29, Editora Ecoscientia, Rio Grande, RS, Brasil. ISBN: 85-87167014. Disponível on-line em http://www2.furg.br/instituto/io/ecoveco/ecomidia/
livros/OsEcossistemasCosteiroeMarinhodoExtremoSuldoBrasil.pdf


Cowell, P.J.; Roy, P.S.; Jones, R.A. (1992) - Shoreface translation
model: computer simulation of coastal-sand-body response to
sea level rise. Mathematics and Computers in Simulation, 33(5-6):603-608. DOI: 10.1016/0378-4754(92)90158-D

Cowell, P.J.; Thom, B.G.; Jones, R.A.; Everts,C.H.; Simanovic, D.
(2006). Management of Uncertainty in Predicting Climatechange
Impacts on Beaches. Journal of Coastal Research
22(1):232-245. DOI: 10.2112/05A-0018.1

a. Diehl, F.P.; Spinola, J.L.; De Azevedo, N.T. (2010) - Mudanças
climáticas globais e os impactos físicos e biológicos na zona costeira: Uma proposta de classificação. In: Dantas, M.B.; Séguin, E.; Ahmed, F. (org.), O Direito Ambiental na atualidade, pp.127-134,Lumen Juris Ltda., Rio de Janeiro, RJ, Brasil. ISBN: 9788537507087. Disponível on-line em
http://www.ambitojuridico.com.br/site/index.php?n_link=
revista_artigos_leitura&artigo_id=9162


Dillenburg, S.R.; Roy, P.S.; Cowell, P.J.; Tomazelli, L.J. (2000) -
Influence of antecedent topography on coastal evolution as
tested by the shoreface translation-barrier model (STM). Journal
of Coastal Research (ISSN: 0749-0208), 16(1): 71-81, Coastal
Education & Research Foundation, Charlottesville, VA, U.S.A.
Article Stable URL: http://www.jstor.org/stable/4300012

Dillenburg, S.R.; Tomazelli, L.J.; Martins, L.R.; Barbosa, E.G.
(2005) - Modificações de longo período da linha de costa das
barreiras costeiras do Rio Grande do Sul. Gravel (ISSN: 1678-5975), 3(1):9-14, Instituto de Geociências, UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil. Disponível on-line em http://www.ufrgs.br/gravel/3/Gravel_3_02.pdf

Figueiredo, S.A. (2013) - Modelling climate change effects in
southern Brazil. Journal of Coastal Research, SI (65):1933-1938.
DOI: 10.2112/SI65-327.1

Figueiredo, S.A.; Calliari, L.J. (2005) - Sangradouros: Distribuição
espacial, variação sazonal, padrões morfológicos e implicações
no gerenciamento costeiro. Gravel (ISSN: 1678-5975), 3(1):47-
57, Instituto de Geociências, UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil.
Disponível on-line em http://www.ufrgs.br/gravel/3/Gravel_3_06.pdf

Figueiredo, S.A. (2011) - External forcing and internal controls on
coastal response to climate change at Rio Grande do Sul, southern
Brazil. 164p., Tese de Doutorado, Universidade de Sidnei,
Sidnei, Austrália. Disponível on-line em http://www.praia.log.furg.br/
Publicacoes/2011/2011b.pdf


Fontoura, J.A.S.; Almeida L. E.; Calliari, L. J.; Cavalcanti, A. M.;
Möller, O. Jr., Romeu, M.A.R. and Christófaro, B.R. (2013) -
Coastal Hydrodynamics and Longshore Transport of Sand on
Cassino Beach and on Mar Grosso Beach, Southern Brazil.
Journal of Coastal Research, (4):855-869. DOI:
10.2112/JCOASTRES-D-11-00236.1

Gornitz, V. (1991) – Global sea level hazards from future sea level
rise. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
(Global and Planetary Change Section), 89(1):379-398. Elsevier
Science Publishers B.V., Amsterdam, The Netherlands. Disponível
on-line em http://pubs.giss.nasa.gov/docs/1991/1991_Gornitz_1.pdf

Hesp, P.A.; Dillenburg, S.R.; Barbosa, E.G.; Clerot, L.C.P.;
Tomazelli, L.J.; Ayup-Zouain, R.N. (2007) - Morphology of the
Itapeva to Tramandai transgressive dune field barrier system and
mid-to late Holocene sea level change. Earth Surface Processes
and Landforms, 32(3):407-414. DOI: 10.1002/esp.1408

Huiskes, A.H.L. (1990) - Possible effects of sea level changes on
salt-marsh vegetation. In: Beukema, J. J.; J. J. W. M. Brouns
(Eds.), Expected effects of climatic change on Marine Coastal
Ecosystems, pp.167-172. Springer Netherlands, Netherlands.
ISBN: 978-9400920033. Disponível on-line em
10.1007/978-94-009-2003-3_20

IPCC (2001) - Climate Change 2001: The scientific basis. (Contribution
of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change). [Houghton, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell, and C.A. Johnson (eds.)]. 873p., Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom / New York, NY, U.S.A. ISBN: 0521014956. Disponível on-line em http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/pdf/WG1_TAR-FRONT.PDF

IPCC (2007) - Climate Change 2007: The physical science basis.
(Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report
of the Intergovernmental Panel on Climate Change). [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. 996 p., Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. Disponível on-line em http://www.ipcc.ch/pdf/assessmentreport/ar4/wg1/
ar4_wg1_full_report.pdf


Lélis, R.J.F.; Calliari, L.J. (2004) - Historical shoreline changes near
lagoonal and river stabilized inlets in Rio Grande do Sul State,
southern Brazil. Journal of Coastal Research (ISSN: 0749-0208), SI(39): 301-305, Coastal Education & Research Foundation, Charlottesville, VA, U.S.A. Disponível on-line em http://www.cerf-jcr.org/images/stories/
59_lelis.pdf


Marengo, J.A. (2006). Mudanças Climáticas Globais e Efeitos sobre
a Biodiversidade - Caracterização do clima atual e definição das alterações climáticas para o território Brasileiro ao longo do Século XXI. Subprojeto do Programa de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (PROBIO). 212 p., Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis, Brasília, DF, Brasil. ISBN: 85-77380386. Disponível emhttp://www.mma.gov.br/estruturas/
imprensa/_arquivos/livro%20completo.pdf


Martin L, Flexor J-M, Vilas Boas GS, Bittencourt ACSP, Guimaraes
MMM. (1979). Courbe de variations du niveau relative de la mer aucours des 7000 dernieres annees sur un secteur homogene du littoral bresilien (nord de Salvador, Bahia). In: Sugio K.; Fairchild R.R.; Martin L.; Flexor J.M. (Eds.) Proceedings of the International Symposium on Coastal Evolution in the Quaternary, pp.264 –274, Editora da Universidade de Sao Paulo, São Paulo, SP, Brasil. ISBN: 978-8531405297. Disponível on-line em http://horizon.documentation.ird.fr/exldoc/pleins_textes/
pleins_textes_6/b_fdi_35-36/41921.pdf


Martinho, C.T.; Dillenburg, S.R.; Hesp, P. (2009) - Wave energy
and longshore sediment transport gradientes controlling barrier
evolution in Rio Grande do Sul, Brazil. Journal of Coastal Research,
25(2):285-293. DOI: 10.2112/06-0645.1

Meehl, G.A.; Stocker, T.F.; Collins, W.D.; Friedlingstein, P.; Gaye, A.T.; Gregory, J.M.; Kitoh, A.; Knutti, R.; Murphy, J.M.; Noda, A.; Raper, S.C.B.; Watterson, I.G.; Weaver, A.J.; Zhao, Z.-C. (2007) - Global Climate Projections. In: Solomon, S.; Qin, D.; Manning, M.; Chen, Z.; Marquis, M.; Averyt, K.B.; Tignor, M.; Miller, H.L. (org.), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, pp. 749-844, Cambridge University Press, Cambridge, U.K. / New York, NY, U.S.A. ISBN: 978-0521705967. Disponível on-line em http://www.ipcc.ch/pdf/assessmentreport/ar4/wg1/
ar4-wg1-chapter10.pdf


Mesquita, A. R. (2003) - Sea level variations along the Brazilian coast: a short review. Journal of Coastal Research, (ISSN: 0749-0208), SI(35): 21-31, Coastal Education & Research Foundation, Charlottesville, VA, U.S.A. Article Stable URL: http://www.jstor.org/stable/40928745

Pianca, C.; Mazzini, P. L. F.; Siegle, E. (2010) - Brazilian offshore
wave climate based on NWW3 reanalysis. Brazilian Journal of
Oceanography, 58(1):53-70. DOI: 10.1590/S1679-87592010000100006

Rahmstorf, S. (2007) - A semi-empirical approach to projecting future sea-level rise. Science, 315(5810):368-370.
DOI: 10.1126/science.1135456

Toldo Jr., E. E.; Almeida, L.E.S.B.; Nicolodi, J.L.; Martins, L.R. (2005) - Retração e progradação da zona costeira do estado do Rio Grande do Sul. Gravel (ISSN: 1678-5975), 3(1): 31-38. Instituto de Geociências, UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil. Disponível on-line em http://www.ufrgs.br/gravel/3/Gravel_3_04.pdf

Tomazelli, L.J.; Villwock, J.A. (2005) – Mapeamento geológico de
planícies costeiras: o exemplo da costa do Rio Grande do Sul. Gravel (ISSN: 1678-5975),3(1):109-115. Instituto de Geociências,
UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil. Disponível on-line em
http://www.ufrgs.br/gravel/3/Gravel_3_11.pdf

 

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