Análise sismo-estratigráfica no estudo evolutivo de paleocanais da Planície Costeira do Rio Grande do Sul

Abstract

Métodos sísmicos têm sido amplamente utilizados nas investigações das superfícies de fundo e subfundo de corpos aquáticos. Investigações geoacústicas que utilizam fontes de alta frequência e resolução, comumente entre 3 e 12 kHz para perfilagem de subfundo, fornecem dados de boa qualidade para o reconhecimento e estudo de ecofácies. Ecofácies é um conjunto de características físicas do eco, que resulta da interação da superfície de fundo/subfundo do corpo aquático e o pulso de energia emitido pela fonte acústica. Desta forma, as ecofácies refletem características específicas do sedimento de fundo e subfundo. Este estudo teve como objetivo mapear e identificar as ecofácies de fundo e subfundo da porção norte do Lago Guaíba. Para isso, foi feito um levantamento geoacústico com o uso de um perfilador sísmico de 10 kHz e um sonar de varredura lateral de 455 kHz. Ao todo, foram levantados aproximadamente 70 km de extensão em perfis, distribuídos em uma malha transversal e longitudinal à margem. Concomitantemente, foram coletadas amostras de fundo com uma draga busca fundo do tipo Van Veen, para associar o tipo de fundo e as características dos sedimentos com as respostas acústicas registradas nos ecogramas. Observou-se uma concordância entre os dados sísmicos e os sedimentológicos, evidenciando a identificação de quatro setores com características sedimentares distintas. O Setor 1 é composto por sedimentos mais grossos que depositam ao adentrar ao lago. O Setor 2 é composto por dunas subaquosas de 3 m a 130 m de comprimento, as quais representam um ambiente com alta velocidade de fluxo. O Setor 3 é composto predominantemente por sedimentos finos, representando assim um ambiente com baixa velocidade de fluxo. O Setor 4 apresenta grandes irregularidades no leito, com a presença de profundas cavas. Este setor é associado a influências antrópicas na superfície de fundo do lago, por meio de aterramentos e dragagens. Cada setor apresentou variações em suas composições, as quais foram representadas cada uma por uma ecofácies distinta. Desta forma, cada setor apresentou duas ecofácies, totalizando oito diferentes ecofácies. Os resultados obtidos permitiram um maior conhecimento do leito do Lago Guaíba, de sua composição sedimentar, e dos processos hidrodinâmicos atuantes. Os dados coletados se mostraram bastante úteis para o auxílio a um provável e necessário zoneamento ambiental e econômico deste corpo aquático.

Seismic methods have been widely used in investigations of bottom and sub-bottom surfaces of aquatic bodies. Geoacoustic investigations utilizing high frequency and resolution sources, commonly between 3 and 12 kHz for sub-bottom profilling, provide high quality data for the recognition and study of ecofacies. Ecofacies is a set of physical characteristics of the echo, which results from the interaction of the bottom/sub-bottom surface of the waterbody and the energy pulse emitted by the acoustic source. In this way, the ecofacies reflects specific characteristics of bottom and sub-bottom sediments. This study aimed to map and identify the bottom and sub-bottom ecofacies of the northern portion of Lake Guaíba. For this purpose, we conducted a geoacoustic survey using a 10 kHz seismic profiler and a 455 kHz sidescan sonar at the north section of the Lake Guaíba, next to the central region of Porto Alegre. In all, it was collected approximately 70km of extension in profiles, distributed in a grid transverse and longitudinal to the margin. Concomitantly, we collected samples of sediment utilizing a Van Veen grab sampler, to associate the type of floor and the characteristics of the sediments with the acoustic responses recorded in the echograms. We observed a concordance between the seismic and sedimentological data, evidencing four sectors with distinct sedimentary characteristics Sector 1 is composed by coarser sediments that deposit when entering the lake. Sector 2 is composed of subaquatic dunes from 3 m to 130 m in length, which represent an environment with high flow velocities. Sector 3 is predominantly composed of fine sediments, thus representing an environment with low flow velocities. Sector 4 presents great irregularities on the lake’s floor, with the presence of deep cavas. This sector is associated with anthropogenic influences on the lake bottom surface, through landfills and dredging. Each sector presented variations in their compositions, which were each represented by a different ecofacies. In this way, each sector presented two ecofacies, totaling eight different ecofacies. The results obtained allowed a better knowledge of Lake Guaíba’s floor, its sedimentary composition and the hydrodynamic processes. The collected data proved to be very useful for the aid of a probable and necessary environmental and economical zoning of this body of water.