Influência da descarga fluvial e do vento no transporte de microplásticos na Lagoa dos Patos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Gava, Thais Teixeira
Orientador(a): Fernandes, Elisa Helena Leão, Pinho, Grasiela Lopes Leães
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Descarga fluvial
Dinâmica do vento
Dispersão de microplásticos
Lagoas costeiras
Modelagem hidrodinâmica
Modelagem numérica
River discharge
Wind dynamics
Microplastic dispersion
Coastal lagoons
Hydrodynamic modeling
Numerical modeling
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12372
Resumo: Dissertação (Mestrado)
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spelling Gava, Thais TeixeiraFernandes, Elisa Helena LeãoPinho, Grasiela Lopes Leães2025-03-14T17:14:18Z2025-03-14T17:14:18Z2024GAVA, Thais Teixeira. Influência da descarga fluvial e do vento no transporte de microplásticos na Lagoa dos Patos. 2024. 88 f. Dissertação (Mestrado em Oceanografia Física, Química e Geológica) - Programa de Pós-graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2024.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12372Dissertação (Mestrado)A produção global de plásticos cresceu significativamente, tornando-se uma fonte significativa de poluição ambiental. A gestão inadequada desses resíduos resulta na formação de microplásticos (MPs,1 μm a 5 mm), que se acumulam em ambientes aquáticos, impactando a biodiversidade e a qualidade da água. Além disso, fatores como eventos climáticos e o escoamento urbano contribuem para a dispersão dos MPs. Nesse contexto, a Lagoa dos Patos, situada no Sul do Brasil e conhecida como a maior laguna costeira estrangulada do mundo, desempenha um papel crucial devido à sua importância tanto do ponto de vista ecológico quanto econômico, bem como sua conexão direta com o Oceano Atlântico Sul. Portanto, este estudo teve como objetivo investigar como as variações nos padrões de vento e descarga fluvial influenciam a distribuição e o transporte de MPs na região. Para simular a distribuição de MPs, foram utilizados dois modelos: o hidrodinâmico TELEMAC-3D, que calcula as velocidades de corrente e a elevação da superfície, e o TrackMPD, que simula o transporte de MPs, considerando processos físicos e mudanças nas características das partículas ao longo do tempo. Os MPs simulados foram de polipropileno (PP), amplamente identificado nas amostras de campo da região. As simulações abrangeram dois períodos de 30 dias, em novembro e dezembro, representando os anos de 2009 (alta descarga) e 2010 (baixa descarga), com liberação de partículas em três pontos de entrada. Os resultados mostraram que a distribuição dos MPs na Lagoa dos Patos é fortemente influenciada pela hidrodinâmica local. Durante períodos de alta descarga, observou-se uma rápida e abrangente dispersão das partículas de MPs impulsionada pelos ventos predominantes de nordeste, com os possíveis pontos de acúmulo encontradas ao longo das margens leste e oeste da laguna. Em contraste, durante períodos de baixa descarga, as partículas de MPs tendem a se acumular nas proximidades dos pontos de lançamento, especialmente em resposta aos ventos do quadrante sudeste. Durante a alta descarga, constatou-se que aproximadamente 36,3% das 600 partículas de MPs liberadas foram observadas saindo da Lagoa dos Patos, sendo 20% originárias do Canal São Gonçalo. Já durante na baixa descarga, esse número foi de 17,5%, sendo 15% provenientes do Canal São Gonçalo. Observou-se que, independentemente das condições de descarga fluvial, a maioria das partículas de MPs permaneceu retida na Lagoa dos Patos ao longo do período de simulação de 30 dias. A análise sugere que, sob condições constantes de descarga fluvial e vento, o tempo necessário para a completa remoção das partículas da laguna variaria entre 83 e 172 dias, indicando uma significativa retenção dos MPs no sistema. Estes resultados são essenciais para compreender a dinâmica da contaminação por MPs na Lagoa dos Patos, além de fornecer subsídios para a implementação de ações de gestão e mitigação adaptadas às particularidades desse sistema costeiro. Destaca-se a necessidade de considerar as variações nos padrões de vento e descarga fluvial ao formular estratégias de manejo.Global plastic production has increased significantly, becoming a major source of environmental pollution. Inadequate management of these waste materials leads to the formation of microplastics (MPs, 1 μm to 5 mm), which accumulate in aquatic environments, impacting biodiversity and water quality. Furthermore, factors such as climatic events and urban runoff contribute to the dispersion of MPs. In this context, the Patos Lagoon, located in the south of Brazil and known as the world’s largest strangled coastal lagoon, plays a crucial role due to its ecological and economic importance, as well as its direct connection to the South Atlantic Ocean. Thus, this study aimed to investigate how variations in wind patterns and river discharge influence the distribution and transport of MPs in the region. To simulate MP distribution, two models were employed: the TELEMAC-3D hydrodynamic model, which calculates current velocities and surface elevation, and the TrackMPD model, which simulates MP transport, considering physical processes and changes in particle characteristics over time. The MPs simulated in this study were polypropylene (PP), a material commonly identified in field samples from the region. The simulations covered two 30-day periods in November and December, representing the years 2009 (high discharge) and 2010 (low discharge), with particle release from three main entry points. Results showed that MP distribution in Patos Lagoon is strongly influenced by local hydrodynamics. During high discharge periods, rapid and widespread dispersion of MP particles was observed, driven by prevailing northeast winds, with potential accumulation points found along the eastern and western shores of the lagoon. In contrast, during low discharge periods, MP particles tended to accumulate near the release points, especially in response to southeast winds. During high discharge, approximately 36.3% of the 600 MP particles released were observed leaving the Patos Lagoon, with 20% originating from the São Gonçalo Canal. During low discharge, this number decreased to 17.5%, with 15% coming from the São Gonçalo Canal. Regardless of river discharge conditions, most MP particles remained within Patos Lagoon throughout the 30-day simulation period. The analysis suggests that under constant river discharge and wind conditions, the time required for complete removal of particles from the lagoon would range from 83 to 172 days, indicating significant retention of MPs in the system. The need to consider variations in wind patterns and river discharge when formulating management strategies is highlighted.porDescarga fluvialDinâmica do ventoDispersão de microplásticosLagoas costeirasModelagem hidrodinâmicaModelagem numéricaRiver dischargeWind dynamicsMicroplastic dispersionCoastal lagoonsHydrodynamic modelingNumerical modelingInfluência da descarga fluvial e do vento no transporte de microplásticos na Lagoa dos Patosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALThais Teixeira Gava.pdfThais Teixeira Gava.pdfapplication/pdf4713425https://repositorio.furg.br/bitstreams/b3e34c6b-f0ef-4487-b179-863a7ca7d29e/download985c730d2e71c0e58437db1b7a87453bMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/86b19e01-da2a-4c0c-a008-39025c0af7df/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTThais Teixeira Gava.pdf.txtThais Teixeira Gava.pdf.txtExtracted texttext/plain102375https://repositorio.furg.br/bitstreams/6be9640a-fce8-4631-ac1b-863dd6df6fc8/download0d027018fbc529b5fd1de8becf938706MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILThais Teixeira Gava.pdf.jpgThais Teixeira Gava.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3457https://repositorio.furg.br/bitstreams/a5311828-16c2-4080-9be2-4182f1cfc9e9/downloadb7aab3ff31b87fedfcbb2ad62b39ffafMD54falseAnonymousREAD123456789/123722025-12-10 02:28:14.989open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12372https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T05:28:14Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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