Detectabilidade acústica da lama fluida em um ambiente dominado por ondas : papel da estrutura vertical e das condições hidrodinâmicas antecedentes
Autor: Carolina de Oliveira Lempek De-Zotti (Currículo Lattes)
Resumo
Depósitos de lama fluida em ambientes costeiros dominados por ondas apresentam alta variabilidade espacial e temporal, o que dificulta sua caracterização e monitoramento por métodos convencionais. Esta tese investiga o papel da estrutura vertical da lama fluida na sua detectabilidade acústica, considerando sua relação com as condições hidrodinâmicas antecedentes. A hipótese central estabelece que perfis verticais distintos representam variações estruturais da lama fluida associadas à evolução recente das condições meteo-oceanográfico, e que essa variabilidade se expressa em diferentes padrões de resposta acústica. Para testar essa hipótese, foram integradas observações de campo e experimentos em laboratório. Foram desenvolvidas campanhas para detectar a lama fluida e analisar sua estrutura interna e distribuição na antepraia da Praia do Cassino (RS), combinando ecossondagem de dupla frequência, perfis densimétricos e análises sedimentológicas. Também foram utilizados dados meteo-oceanográficos obtidos por boias fundeadas na plataforma continental interna, incluindo parâmetros de vento e onda, temperatura, salinidade e turbidez. Os resultados da tese estão organizados em três artigos científicos. Os resultados demonstraram que depósitos de lama fluida podem ocorrer de forma transitória em ambientes de alta energia, apresentando distribuição descontínua e controlada pela morfologia do fundo. Foram identificadas zonas preferenciais de acumulação e diferentes padrões de resposta acústica, incluindo assinaturas atípicas associadas à heterogeneidade interna e à presença de descontinuidades abruptas de densidade. A análise da estrutura vertical revelou dois tipos principais de perfis: perfis progressivos, com aumento contínuo de densidade com a profundidade, e perfis não progressivos, caracterizados por descontinuidades e variações na distribuição de densidade ao longo das suspensões. Esses últimos ocorrem preferencialmente após períodos persistentes de ventos de nordeste seguidos por mudanças direcionais, estando associados a fases recentes de ajuste do sistema e a estados transitórios da coluna de lama. Nesses casos, a presença de múltiplos refletores ao longo da coluna água-lama resulta em retornos ambíguos e maior incerteza na estimativa da espessura da lama. Experimentos em coluna de sedimentação foram conduzidos com o objetivo de investigar a relação entre a evolução da estratificação e a detectabilidade acústica. Sedimentos lamosos com maior fração arenosa apresentaram reorganização mais lenta e heterogênea, enquanto suspensões com maior conteúdo de argila desenvolveram estratificação persistente em curto intervalo de tempo. Essas diferenças influenciaram a resposta acústica, com maiores discrepâncias associadas à reorganização dos gradientes, condição em que a identificação da interface de lama fluida é particularmente incerta. De forma geral, os resultados da tese indicam que a detectabilidade acústica da lama fluida está diretamente associada à sua estrutura vertical e ao estágio de reorganização da coluna, condicionado pelas condições antecedentes. Os resultados reforçam a necessidade de integração entre medições acústicas e densimétricas e de consideração da variabilidade temporal na interpretação dos dados e no planejamento de campanhas em ambientes costeiros dinâmicos.