Análise da Dimensão Fractal da Costa Amazônica Brasileira como Subsídio à Determinação do Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) a Derramamentos de Óleo

Autores

¹Alvarez de Moura, A.; ²Pellon de Miranda, F.; ³Bevilacqua, L.; ⁴Sampaio, R.J.; ⁵L.C.F.H Almeida; ⁶A. S. Oliveira

¹PROGRAMA DE ENGENHARIA CIVIL DA COPPE-UFRJ Email: aline.alvarez@gmail.com
²PROGRAMA DE ENGENHARIA CIVIL DA COPPE-UFRJ Email: pellon@labsar.coppe.ufrj.br
³PROGRAMA DE ENGENHARIA CIVIL DA COPPE-UFRJ Email: bevilacqua@coc.ufrj.br
⁴PROGRAMA DE ENGENHARIA CIVIL DA COPPE-UFRJ Email: samprafael@gmail.com
⁵INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS-DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA Email: lucas.hoepfner@gmail.com
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Resumo

Análise da Dimensão Fractal da Costa Amazônica Brasileira como Subsídio à Determinação do Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) a Derramamentos de Óleo O litoral brasileiro possui extensão aproximada de 8 mil quilômetros, abrangendo desde a parte equatorial do hemisfério norte até a latitude 30°S no hemisfério sul. Tal configuração é resultado de controles tectônicos, geomorfológicos, oceanográficos e climáticos (MUEHE, 2004). Neste contexto, SILVEIRA (1964) identificou cinco grandes regiões geográficas litorâneas: Norte, Nordeste, Leste ou Oriental, Sudeste e Sul. Além disso, ele subdividiu cada uma delas em macrocompartimentos não coincidentes com as regiões geográficas brasileiras. O litoral norte, de acordo com SILVEIRA (1964), estende-se do extremo setentrional do Amapá até o golfão maranhense, compreendendo três macrocompartimentos: Litoral do Amapá, do Cabo Orange ao flanco sul do Cabo Norte; Golfão Amazônico, do Flanco sul do Cabo Norte à Ponta Taipu; Litoral das Reentrâncias Pará-Maranhão, da Ponta de Taipu à Ponta dos Mangues Secos (MUEHE, 2006). Os ecossistemas costeiros aí presentes são suscetíveis a desastres ambientais como o derramamento de óleo. Com efeito, uma vez que tal ocorra nessa área, pode haver um desequilíbrio ambiental significativo, devido à dificuldade em se remover o óleo alojado em alguns habitats (NOAA, 2002). A costa amazônica conta com a operação de terminais, para onde o petróleo seus derivados são transportados por meio de navios. Parte dos produtos escoa novamente por meio de barcaças para ser distribuído ao mercado consumidor. Essas atividades industriais colocam em risco os ambientes costeiros caso provoquem vazamentos. A divisão da costa amazônica em diferentes macrocompartimentos sugere a existência de diferentes configurações espaciais para o limite entre terra e água. A esse respeito, MANDELBROT (1977) afirma que a geometria euclidiana não consegue descrever algumas feições geométricas na natureza, como, por exemplo, a linha de costa. A geometria das coisas do mundo, segundo tal autor, é em grande parte rugosa e fragmentada; existem mesmo certas formas nas quais cada parte é igual a seu todo, porém em menor escala. Tal preocupação norteou, por exemplo, o trabalho de GARCIA et al. (2016), no qual foi caracterizada a interface marítima-terrestre da costa de Cantabria através de médias fractais. Seguindo tal tendência, o presente trabalho tem por objetivo calcular a dimensão fractal da linha de costa da Amazônia brasileira, na escala 1:250.000, e relacionar tal resultado com a suscetibilidade costeira a derramamentos de óleo. Parte-se aqui do novo pressuposto que existe um relacionamento entre a complexidade da forma da interface terra-água, conforme medida pela dimensão fractal, com a capacidade de recuperação de um ecossistema costeiro na eventualidade de um derramamento de óleo. O monitoramento da costa amazônica aos impactos da indústria petrolífera toma por base os mapas elaborados no Projeto Piatam Mar (SOUZA FILHO et al., 2009), cuja confecção se baseou nos conceitos propostos por ARAÚJO et al. (2002). Tais produtos estão consolidados em um atlas do Índice de Sensibilidade Ambiental ao Derramamento de Óleo (cartas SAO), que possuem escalas de 1:250.000 (estratégica), 1:50.000 (tática) e 1:10.000 (operacional). No presente trabalho, foi utilizado o software ArcGIS Desktop, na versão 10.4.1, para criar um padrão de exportação de dados vetoriais, adotando a escala de mapeamento da linha de costa de 1:250.000, a partir das cartas SAO estratégicas. A seguir, empregou-se o software Image J para aplicar o método Box-counting no cálculo da dimensão fractal do vetor correspondente ao limite terra-água nos ambientes costeiros mapeados pelo Piatam Mar (planaltos costeiros, manguezais campo e várzea). Após a execução do procedimento acima, foram obtidas as dimensões fractais de 615 segmentos distintos da costa amazônica, cujos valores foram manipulados no software Microsoft Excel 2013. Cada registro contém a extensão em quilômetros de cada segmento, o ambiente costeiro a ele correspondente e sua respectiva dimensão fractal. De posse desse novo conjunto de informações, foi possível o cálculo dos parâmetros estatísticos para cada ambiente costeiro, assim como a execução de testes de hipóteses para verificar estatisticamente a existência de diferenças entre os valores médios de dimensão fractal correspondentes aos ambientes costeiros mapeados pelo Piatam Mar. Referências bibliográficas: ARAÚJO, S. I.; SILVA, G. H.; MUEHE, D. C. E. H. Manual básico para elaboração de mapas de sensibilidade ambiental a derrames de óleo no sistema Petrobras: ambientes costeiros e estuarinos. Petrobras, Rio de Janeiro, 133 p., 2002. MANDELBROT, B. How Long Is the Coast of Britain? Statistical Self-Similarity and Fractional Dimension. Science, New Series, v. 156, p. 636-638, 1967. MUEHE, D. Erosion in the Brazilian coastal zone: an overview. Journal of Coastal Research, v. SI 39, p. 43-48, 2004. MUEHE, D. O Litoral Brasileiro e sua Compartimentação. In: Sandra Baptista da Cunha; Antônio José Teixeira Guerra (Org.). Geomorfologia do Brasil, 4ª Ed., Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, p. 273-349, 2006. NOAA. Environmental sensitivity index guidelines. NOAA, Seattle, Version 3.0, 89 p., 2002. PIÑA-GARCÍA, F.; PEREDA-GARCÍA, R.; LUIS-RUIZ, J.M.; PÉREZ-ÁLVAREZ, R.; HUSILLOS-RODRÍGUEZ, R. Determination of Geometry and Measurement of Maritime–Terrestrial Lines by Means of Fractals: Application to the Coast of Cantabria (Spain). Journal of Coastal Research, v, 32, p. 1174 – 1183, 2016. SILVEIRA, J.D. Morfologia do Litoral. In: Brasil, a terra e o homem (Ed.) A. de Azevedo, São Paulo, p. 253-305, 1964. SOUZA FILHO, P. W. L.; PROST, M.T.R.; MIRANDA, F. P.; SALES, M. E. C.; BORGES, H. V.; COSTA, F. R.; ALMEIDA, E. F.; NASCIMENTO. Jr., W.R. Environmental Sensitivity Index (ESI) Mapping of Oil Spill in the Amazon Coastal Zone: The Piatam Mar Project. Revista Brasileira de Geofísica, v.

Keywords

Fractais; ISA; Costa Amazônica

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