Estratificação salina no estuário do Guadiana

Abstract

A construção, em curso e prevista, de vários empreendimentos hidráulicos na bacia hidrográfica do rio Guadiana, com as alterações de caudais fluviais associadas, motivou recentemente vários estudos multidisciplinares sobre o estuário deste rio. Neste contexto, o presente estudo visou contribuir para o conhecimento da hidrodinâmica e da estratificação salina no estuário do Guadiana, dada a importância destes fenómenos na dinâmica sedimentar, na qualidade da água e nos ecossistemas aquáticos. Pretendeu-se, em particular, elucidar as condições e os factores que afectam a estratificação neste estuário, assim como caracterizar a distribuição vertical e horizontal dos campos de salinidade e de velocidade em situações estratificadas.

Devido à complexidade e à variabilidade espacial e temporal da estratificação em estuários, a sua análise detalhada requer várias ferramentas, cada uma com as suas potencialidades e limitações. Recorreu-se por isso a uma combinação da análise de dados de campo e de imagens de detecção remota com a aplicação de um modelo numérico tridimensional. Assim, os dados de campo permitiram obter representações detalhadas da realidade, ainda que limitadas no espaço e na gama de parâmetros, e validar o modelo numérico. As imagens de satélite ajudaram a delimitar o domínio de cálculo do modelo e a compreender o comportamento da pluma. Finalmente, o modelo forneceu uma representação da realidade espacialmente abrangente e permitiu analisar o efeito de parâmetros seleccionados.

A análise dos dados de campo confirmou a descrição da redução da amplitude de maré para montante e da geração de constituintes não-lineares apresentada em estudos anteriores. Mostrou ainda que a contribuição da temperatura para a variação da densidade é desprezável face à da salinidade, e, em conjunto com os dados de satélite, que a água do mar é mais quente do que a do rio no Inverno e mais fria no Verão. Finalmente, verificou-se uma hipótese proposta anteriormente, segundo a qual, no estuário do Guadiana, a circulação baroclínica em condições estratificadas permite que organismos com capacidade de migração vertical se mantenham no estuário com caudais elevados. A simulação do movimento de um organismo fictício, a partir dos dados de velocidade, mostrou que esta hipótese é plausível tendo em conta o desfasamento vertical das velocidades devidas à maré em condições estratificadas.

A modelação da hidrodinâmica e da salinidade no estuário do Guadiana foi efectuada com uma versão beta de um modelo tri-dimensional baroclínico em desenvolvimento na Oregon Health and Sciences University (E.U.A.). A validação do modelo mostrou uma concordância qualitativa e quantitativa com os dados de níveis e de velocidades. No entanto, os resultados de salinidade foram sistematicamente sub-avaliados devido à incorrecta representação da mistura da pluma na zona costeira. Apesar deste erro sistemático, o modelo representa qualitativamente a estratificação salina, o que permite utilizá-lo para estudar o efeito do caudal fluvial e da amplitude de maré.

Os resultados das simulações de salinidade mostraram que a estratificação aumenta com o caudal fluvial e diminui com a amplitude de maré. Verificou-se ainda que o grau de estratificação do estuário é superior nas estofas de vazante relativamente às estofas de enchente e que a profundidade também pode influenciar a estratificação no estuário do Guadiana. Finalmente, o modelo permitiu elucidar uma aparente incongruência dos dados de campo, mostrando como a omissão de dados de velocidade de zonas da coluna de água, não cobertas pelo ADCP, no cálculo da velocidade residual média na vertical podem levar a conclusões erróneas sobre as flutuações quinzenais da velocidade.