Tema 2: Proteção Costeira. - Centro de Gestão do Conhecimento
Transcrição
Tema 2: Proteção Costeira. - Centro de Gestão do Conhecimento
Endereços para correspondência: André Theron Laurie Barwell [email protected] [email protected] Tel: +27 21 888 2511/2400 Fax: +27 21 888 2693 PO Box 320 7599 Stellenbosch South Africa Director do Projecto: Joao Tiago MM Ribeiro Coordenadora do Projecto: Barbara van Logchem Coordenador Científico: Antonio J Queface Tradução Técnica: Alberto Mavume Tradução: Carlos Vaz Relatório a ser referenciado como: Theron, A.K. & Barwell, L. 2012. Respondendo as mudanças climáticas em Moçambique: Tema 2: Proteção Costeira. Stellenbosch: CSIR. Outubro 2012, p 1 S.1 CONTEXTO Moçambique é reconhecido como um dos países em África que é mais vulnerável às mudanças climáticas. Perigos tais como secas e cheias, precipitação variável e ciclones tropicais têm afectado significativamente o país. A zona costeira do país é particularmente vulnerável aos impactos esperados das mudanças climáticas. Os factores que contribuem para tal incluem: Vastas planícies costeiras de terras baixas tais como deltas costeiros; Elevadas concentrações de população nas proximidades do mar; Pobreza; Baixa capacidade para defender infraestruturas; Susceptibilidade à actividade de ciclones; Estruturas Costeiras suavesde fácil erosão; e Defesas costeiras inadequadas e envelhecidas. Esta situação é agravada pela exposição directa a regimes de energia de ondas elevados em certas partes, um potencial aumento do impacto de ciclones, e defesas costeiras naturais afectadas tais como as dunas, mangais e recifes de coral. Um elevado número de indivíduos da população local depende também fortecemente de bens e serviços e benefícios económicos providenciados pela zona costeira. Em relação a este assunto, o Instituto Nacional de Gestão de Calamidades (INGC) iniciou dois estudos para definir e contextualizar localmente importantes factores geradores e impactos das mudanças climáticas no país. A Fase I, finalizada em 2009, focalizou-se em determinar os impactos das mudanças climáticas em Moçambique ao nível macro. O projecto actual, a Fase II, focase quer no nível macro quer no micro, com uma ênfase na implementação de medidas de adaptação e em fornecer orientações estratégicas baseadas em evidências científicas para apoiar a tomada de decisão. Liderado pelo Governo Moçambique, o objectivo geral do projecto da Fase II é de ajudar a proteger o país contra os potenciais impactos das mudanças climáticas, e planear para e dar o arranque da prevenção através da implementação de medidas de adaptação à escala nacional, na base da ciência e em favor do desenvolvimento sustentável. Como tal, um grupo multi-disciplinar de cientistas de Moçambique e de outras instituições formulou 9 temas para agrupar os desafios de pesquisa enfrentados, nomeadamente: Tema 1: Aviso Prévio Tema 2: Planeamento e adaptação costeira para mitigar os impactos das mudanças climáticas Tema 3: Cidades preparadas para as mudanças climáticas Outubro 2012, p 2 Tema 4: Construindo resiliência em parceria com o sector privado Tema 5: Água – fazendo mais com menos Tema 6: Alimentação – suprindo as necessidades Tema 7: Preparando pessoas Tema 8: Extremos nos Oceanos Tema 9: Estratégia Nacional de Redução do Risco de Desastres e Adaptação as Mudanças Climáticas. Embora este estudo esteja principalmente relacionado com o Tema 2, está intimamente alinhado com os Temas 3 e 4, e aborda as seguintes questões: Onde se localizam as áreas mais vulneráveis ao longo da costa, aonível local/micro? Como é que estas áreas ficarão, com as mudanças climáticas, no futuro? Que infra-estruturas e planos de investimento chave estão em risco nessas áreas? Que recomendações estão alinhadas com os investimentos planeados ao longo da costa, com ênfase na Beira e Maputo? Que medidas estruturais de protecção costeira são necessárias para compensar os potenciais efeitos das mudanças climáticas? Que planos de gestão da linha costeira são os mais apropriados para estas áreas? Qual deve ser o quadro estratégico sobre o qual todas as estruturas costeiras e defesas marinhas podem ser avaliadas? O que deve ser considerado num sistema de informação da zona costeira? Que contributos podem ser dados para uma política de gestão costeira? O INGC também enfatizou a necessidade de uma abordagem proactiva para proteger vidas e infra-estruturas, e simultaneamente encontrar soluções sustentáveis que sejam duradouras e de baixo custo. O Âmbito do Trabalho é detalhado no Anexo 3 estando a resposta às perguntas chave e a cada produto esperado do estudo listados, juntamente com o lugar no documento onde os resultados detalhados podem ser encontrados. No seguimento da introdução e informação de enquadramento nos Capítulos 1 e 2, o Capítulo 3 fornece uma visão geral da área de estudo e dos locais de estudo que compõem o foco do Tema 2. A abordagem de pesquisa e as metodologias são discutidas no Capítulo 4. Os factores físicos que influenciam o risco para as infra-estruturas costeiras e o desenvolvimento nos cenários climáticos actual e futuro são discutidos no Capítulo 5 sob o título “Factores Geradores de Risco”. No Capítulo 6 é feita uma avaliação dos perigos costeiros associados a estes factores geradores de risco. Os resultados da pesquisa sobre estratégias e medidas de adaptação juntamente com as opções de protecção costeira relacionadas são apresentados no Capítulo 7 seguidas de uma discussão e recomendações específicas por local no Capítulo 8. No Capítulo 9 são disponibilizados os resultados da interacção com líderes e funcionários técnicos municipais e institucionais de alguns locais do estudo. As conclusões e recomendações chave são resumidas no Capítulo 10. É fornecida uma lista completa de referências no Capítulo 11 seguida de um Glossário de Termos no Capítulo 12. O detalhe subjacente a certas secções foi incluído nos Anexos. Note-se que o Capítulo 10 pode ser extraído como um documento isolado. Outubro 2012, p 3 climáticas são: S.2 CONSIDERAÇÕES E CONSTATAÇÕES CHAVE Níveis extremos de água do mar na costa resultando em cheias e inundações de áreas baixas. Mudanças nas características dos ciclones, ventos e regime local de ondas resultando no impacto directo das ondas Erosão costeira e abrasãode fundações e estruturas. Complexidades, limites e nãolinearidades do sistema, por exemplo, relacionadas com o transporte de areia. Uma combinação de eventos extremos, tais como tempestades marítimas durante marés cheias mais a subida do nível do mar terá os maiores impactos e danificará cada vez mais a infraestrutura existente à medida que os factores relacionados com as mudanças climáticas se posicionam no tempo. S.2.1 Factores Geradores de Mudança No Tema 2 foram identificados os factores físicos que influenciam o risco para a infraestrutura costeira nos cenários climáticos actuais e futuros. Os mesmos incluem a análise da situação actual juntamente com a dos cenários de subida do nível do mar de 0.5m, 1m ou 2m até 2100. Estes factores são adicionalmente considerados tendo e não tendo em conta os ciclones e considerando possíveis aumentos na “tempestuosidade” como outra componente das mudanças climáticas. Os principais perigos para as infra-estruturas físicas (abióticas) costeiras relacionados com as tempestades marítimas e mudanças 11 Zona de baixo perigo >= contorno dos 10m 10.3 10.3 9.9 10 9 8.9 8.7 8.5 8.4 8.9 8.8 Zonda de perigo intermédio >= contorno dos 8m 7.8 8 7.8 Elevation (m above MSL) 7.4 6.9 7 6.0 5.9 6 5 6.4 4.9 6.3 6.1 5.9 5.9 4.7 4.5 6.4 6.2 6.3 6.3 5.1 5.1 4.9 4.8 Zona de elevado perigo <= contorno dos 5m 4.4 4 4.4 3 2 Cenários de cheias: 1 - baixo - médio - alto 0 Ponta do Cidade: Ouro Maputo Xai-Xai coast Tofo Inhambane Bazaruto (Bazaruto) (Vilanculo) MHWS + wind, wave & barom setup + 1m SLR Beira Quelimane Port Moçambique Nacala Pemba Note: at+ Quelimane MHWS + wind,No waverun-up & barom setup 1m SLR + 1.5m run-up MHWS + wind, wave & barom setup + 2m SLR + 3.0m run-up Níveis de cheias costeiras para 11 vilas/cidades (ver Figura 6.3 no Capítulo 6) Outubro 2012, p 4 Os principais factores geradores de mudanças relacionados com o acima exposto são portanto as ondas e os níveis da água do mar (e em menor grau os ventos e as correntes). Uma discussão mais detalhada pode ser observada nos capítulos 5 e 6. A resposta na linha costeira e o impacto das cheias é influenciado por parâmetros/ processos costeiros tais como: topografia, geologia, acção das ondas na costa, nível do mar (incluindo o estado das marés e a subida futura), batimetria e volume das dunas frontais. Para uma maior utilidade na quantificação de perigos e em última análise encontrar formas de reduzir riscos e propôr medidas de adaptação práticas, é necessário prever a resposta costeira e a severidade dos impactos. Para este fim, dada a falta de dados e informações históricas ao longo da costa Moçambicana, definiram-se três cenários de inundações para determinar os níveis de perigo em locais específicos em termos de possíveis inundações devidas a vários factores associados com factores meteorológicos “normais” bem como os efeitos das mudanças climáticas. Estes três cenários de níveis de cheias foram calculados para cada uma das vilas e cidades tal como descrito na Figura abaixo (três barras para cada vila/ cidade). S.2.2 Avaliação da vulnerabilidade costeira a uma escala menos apurada Em termos genéricos, as áreas centrais em forma de deltas costeiros (p.e. Beira) são muito vulneráveis devido a sua baixa elevação (ver a Figura abaixo). A região de maior ocorrência de ciclones (ver perigo mais elevado) é a parte central de Moçambique atenuando para o Sul (aproximadamente a partir do Tofo) e também acentuadamente para o Norte (a partir da Ilha de Moçambique). Exemplo mostrando 4 de 9»parâmetros Progressive increase inPemba risk expected; no specific tipping point. Baixo Nacala But, exponential increase in impacts! Ilha de Mozambique Moderado Elevado Quelimane Muito Elevado Beira Vilanculos Inhambane, Maxixe, Tofu Xai-Xai Maputo Ponto do Ouro Perspectiva geral dos perigos e vulnerabilidade da Costa Moçambicana (ver FiguraFigura 6.21 no Capítulo 6) Outubro 2012, p 5 S.2.3 Avaliação de vulnerabilidade costeira à escala mais apurada Foram realizadas análises para determinar a vulnerabilidade de algumas cidades e vilas costeiras (identificadas pelo INGC) em termos do impacto de um conjunto de cenários de mudanças biofísicas. Foi avaliada a vulnerabilidade às forças do mar de aproximadamente 10 km da linha da costa em cada local através da avaliação de 14 parâmetros abióticos contra um conjunto acordado de critérios (ver Tabela 6.1 no Capítulo 6). A avaliação da vulnerabilidade foi feita com e sem factores de mudanças climáticas e também com e sem o efeito dos ciclones. Estão disponíveis mapas de vulnerabilidade para cada um dos locais de estudo, para os 8 cenários que incluem ciclones (i.e. C1 a D4). A Figura abaixo mostra a comparação detalhada de vulnerabilidade costeira dos 12 locais de estudo da costa com a utilização do cenário de mudanças climáticas mais provável, C4. (O cenário C4 considera uma subida do nível do mar de 1m até 2100 e inclui tanto o efeito dos ciclones como o aumento na tempestuosidade devido às mudanças climáticas. Os resultados mostram que as cidades mais vulneráveis são: Ponta do Ouro, Maputo, XaiXai Litoral, Tofo, Vilanculos, Beira e Pemba. Beira é identificada como a cidade mais vulnerável. Legenda: Secção Menos/ Média/ Mais vulnerávelUma comparação das vulnerabilidades de 12 locais de estudo sob o cenário mais provável do futuro (C4) (Ver a Figura 6.36 no Capítulo 6) Outubro 2012, p 6 S.2.4 Medidas de adaptação apropriadas Uma profunda revisão bibliográfica levou à identificação de um número de opções de gestão e métodos baseados em “estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)”” e de “estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)”” disponíveis para proteger o litoral (ver Capítulo 7). Através da consideração dos processos costeiros e das características da área de estudo, e factores que governam a adequabilidade para os projectos de desenvolvimento costeiro, foram identificadas várias opções potenciais de resposta. Com base nas considerações e critérios de avaliação anteriores, e incluindo todas as opções de adaptação apropriadas, foram agrupadas as medidas de adaptação prioritárias/ “sem arrependimento” de acordo com o tipo e impacto, cobrindo as questões mais relevantes de mudanças climáticas para as vilas e cidades costeiras de Moçambique (ver Capítulo 7) Os resultados, juntamente com as investigações nos locais permitiram aos engenheiros costeiros determinarem as opções de adaptação mais apropriadas de se introduzir numa área particular dentro das áreas de estudo. Seguindo uma abordagem conservadora e cautelosa, recomendou-se uma lista de acções prioritárias de adaptação e resposta para cada vila e cidade (Capítulo 8). S.3 RECOMENDAÇÕES CHAVE S.3.1 Planeamento e gestão costeira integrada A adopção e implementação de princípios e orientações estratégicas para planeamento e resposta aos impactos costeiros e incluindo especificamente impactos das mudanças climáticas tal como discutido no Capítulo 7 é visto como o primeiro e mais importante ponto de acção. A maior parte das opções de resposta são propositadamente denominadas opções “suaves” ou opções “naturais”. Seguindo uma abordagem integrada de planeamento costeiro está em linha com os princípios estratégicos e orientações de boas práticas em termos de gestão costeira e resposta às mudanças climáticas. Esta decisão simples do nível de gestão significará um avanço significativo na redução da necessidade de construir defesas costeiras dispendiosas em muitos casos, especialmente no longo prazo. As actividades são, entre outras: Planear qualquer construção costeira de modo a que esteja a uma distância segura da marca mais elevada da água e repor mecanismos naturais de defesa com as devidas autorizações ambientais. Realizar um planeamento e implementação holísticos através do desenvolvimento e implementação de Programas de Gestão Costeira que incorporem Planos de Gestão da Linha Costeira. Definir uma linha limite de para o desenvolvimento costeiro que seja concebida para proteger o ambiente natural de violação por edifícios bem como a protecção dos empreendimentos frontais das praias contra os efeitos das tempestades e erosão costeira acelerada. Outubro 2012, p 7 Usar opções naturais para proteger a integridade de sistemas de dunas de protecção, os quais devem ter uma vegetação com espécies apropriadas de acordo com as zonas naturais originais e serem mantidas. Manter ou melhor ainda, aumentar a reserva de areia (volume) armazenada no sistema de dunas. Garantir a protecção, restauração e manutenção de sistemas como mangais e recifes de coral. S.3.2 Opções de adaptação específicas por local A cidade da Beira é utilizada como exemplo abaixo para ilustrar a abordagem de avaliação e a forma como os resultados são apresentados para cada local de estudo. Os resultados para outros locais de estudo são apresentados de uma forma semelhante no Capítulo 8. As medidas chave de adaptação consideradas apropriadas para Moçambique são resumidas no quadrado branco grande na Figura, as quais incluem quatro “opções de gestão” (classificadas A1 a A4), três medidas de “Estruturas suaves de protecção costeira” / Restauração (B1, B2 e B3), quatro opções de “Estruturas rígidas de protecção costeira” & blindagem (C1s, C1r, C2, C5), e duas opções mais adequadas para locais de energia de onda baixa/moderada (C11 e C12). As três ou quatro opções ou combinação de opções consideradas mais adequadas para Opções de adaptação/ protecção costeira para a Beira com base nos critérios gerais, características dos sítios locais e utilização/ “valor” actual (Ver Figura 8.1 no Capítulo 8). Outubro 2012, p 8 cada 0.5 km de secções ao longo da costa da Beira são indicadas em blocos brancos pequenos ao lado de cada marcador no mapa. As marcas dentro de cada bloco pequeno (p.e. A1 ou C5, etc) referem-se às opções assinaladas descritas no quadrado branco grande. Os números grandes a vermelho (1 a 4) nas Figuras indicam a ordem recomendada de implementação das medidas de adaptação costeira identificadas para a Beira. Por outras palavras, a Figura 8.1 representa um “plano” ou “mapa” resumindo as opções de adaptação preferidas ao longo de cada secção de 0.5 km da costa Oeste, Sul e Sudeste da Beira. Deve salientar-se que pormenores específicos dos desenhos de engenharia e orçamentos detalhados de cada opção só podem ser feitos apenas quando se tiverem realizado pesquisas ambientais e de engenharia específicas para cada local. É absolutamente crucial envolver profissionais de engenharia costeira e avaliação ambiental com experiência no planeamento detalhado, concepção e implementação das opções escolhidas. S.3.3 Procurar oportunidades para parcerias público-privadas (PPP) Em muitos casos pode ser implementado com sucesso um planeamento sólido e futuros projectos de desenvolvimento para fora do alcance das forças do mar. Existem muitas oportunidades para entrar num tipo de PPP “conceber e construir” as quais têm o potencial para co-financiar a implementação de opções de adaptação mais caras - as “estruturas rígidas de protecção costeira” S.3.4 Continuar com o envolvimento e comunicação activa de partes interessadas para disseminar os produtos e facilitar a assimilação As observações por parte da equipa de estudo durante a interacção com grupos de partes interessadas a vários níveis de autoridade levaram às seguintes recomendações apresentadas para consideração: As recomendações recaem em três categorias, nomeadamente (a) aquelas relacionadas com os vários decisores, (b) aquelas que se situam a um nível mais técnico/ científico, e (c) aquelas que se relacionam com a disseminação do conhecimento e tomada de decisão. S4 REQUISITOS DE MONITORIA E AVALIAÇÃO S.4.1 Determinar uma linha de base No seguimento do actual trabalho da Segunda Fase, espera-se que exista uma fase de implementação. Em qualquer fase de trabalho de seguimento é essencial incluir como prioridade uma recolha e monitoria adicional de dados para colmatar a lacuna crítica de dados e informação ao nível regional, nacional e local para melhorar o nível de confiança nas séries de informações chave, usadas comoas base para as medidas de adaptação identificadas neste estudo. Os parâmetros e questões que devem ser monitorados incluem os seguintes: Características dos ciclones – feito quando for apropriado. Regime de ventos e de ondas locais (e tempestades marítimas) – continuamente Níveis de água na costa (tendências das marés e do nível do mar) - continuamente Outubro 2012, p 9 Estabilidade e tendências da costa (erosão/acumulação) – um estudo de base o mais cedo possível seguido de pesquisas repetidas cada três a cinco anos e após cada ciclone severo. Integridade das defesas/estruturas costeiras construídas – um estudo de base seguido de pesquisas repetidas a cada três a cinco anos. Este deve ser um contributo crítico para um plano eficaz de manutenção de infra-estruturas. Integridade das defesas naturais costeiras (dunas, mangais, recifes de coral, terras húmidas – um estudo de base seguido de réplicas sempre que for apropriado. Isto deve também ser um contributo crítico para um plano eficaz de manutenção e gestão integrada das zonas costeiras. É da maior importância recolher dados topográficos e batimétricos suficientes nas áreas prioritárias identificadas. Isto pode ser essencialmente um trabalho único de recolha de dados de base mas deve ser repetido em intervalos mais longos de aproximadamente 10 anos para os dados topográficos, ou imediatamente a seguir a qualquer grande mudança causada, por exemplo por um ciclone que depois formará a nova linha de base. Tanto quanto se pode determinar, os primeiros três itens (assinalados por um “visto”) estão a ser monitorados até um certo ponto ou podem ser obtidos indirectamente a partir de acções de monitoria existentes. Contudo, os últimos quatro itens (indicados por um ponto quadrado) não estão a ser monitorados (tanto quanto se sabe). Estes itens também são críticos para quaisquer avaliações de projectos de desenvolvimento e planos de gestão integrada das zonas costeiras. Deste modo recomenda-se fortemente que sejam tomadas acções para assegurar que é realizada uma monitoria eficaz de todos os parâmetros acima mencionados. Tal como indicado, apesar de alguns dos parâmetros necessitarem de ser recolhidos em intervalos de tempo curtos (p.e. dados de vento em períodos inferiores a uma hora), outros necessitam de ser recolhidos de pouco em poucos anos (p.e. dados topográficos). S.4.2 Monitoria, avaliação, disseminação e resposta contínuas Com base nas recomendações sobre o apoio à decisão que surgiram através da interacção com grupos de partes interessadas, considerase de importância estratégica e táctica a implementação de um programa nacional de monitoria e relato contínuos de indicadores ambientais chave que são relevantes para os parâmetros de mudanças climáticas identificados neste estudo. O INGC possui uma rede bem estabelecida e comprovada de recolha de informação, avaliação e resposta quase em tempo real durante a formação e em eventos de emergência tais como ciclones, cheias, incêndios, etc. Recomenda-se portanto a criação de uma rede complementar para recolha de dados, avaliação e disseminação de informação relativamente aos efeitos das mudanças climáticas, possíveis tendências nos factores de perigo identificados, e os impactos resultantes de modo a alimentar a base de dados científica e conhecimentos sobre os quais possam ser tomadas decisões informadas o mais depressa possível. Outubro 2012, p 10 1 INTRODUÇÃO 0 2 CONTEXTUALIZAÇÃO 2 2.1 2.2 2.3 INTRODUÇÃO ALGUNS RESULTADOS DA 1ª FASE DO ESTUDO DO INGC CONCLUSÃO DA 1ª FASE DO ESTUDO DO INGC 3 ÁREA DE ESTUDO 4 ABORDAGEM / METODOLOGIA 4.1 4.2 5 2 6 7 8 10 RESUMO DA ABORDAGEM METODOLOGIA 10 10 FACTORES GERADORES DO RISCO 5.1 5.2 5.3 5.4 INTRODUÇÃO IDENTIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS FACTORES GERADORES DE RISCO NÍVEIS EXTREMOS DE ÁGUA DO MAR NA COSTA ANÁLISES DO CLIMA DAS ONDAS E DE EXTREMOS EM MOÇAMBIQUE 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.5 12 Análise das Ondas do Alto Mar em Moçambique Tendências do clima das ondas e condições futuras Modelação de ondas geradas por ventos ciclónicos 19 36 41 INUNDAÇÕES/ CHEIAS E EROSÃO COSTEIRAS 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6 12 12 15 19 53 Conceitos básicos e abordagem Previsão dos níveis elevados da água do mar na costa Previsão da elevação máxima devida acção das ondas Erosão costeira devido a mudanças climáticas Modelo de Inundações Costeiras/inundação e Erosão Cálculo da erosão potencial provocada pela subida do nível do mar na Beira e em Maputo Outubro 2012, p 11 53 53 56 58 62 64 5.6 6 QUANTIFICAÇÃO DE NÍVEIS DE INUNDAÇÃO PARA AS CIDADES COSTEIRAS MOÇAMBICANAS AVALIAÇÃO DE PERIGOS COSTEIROS 6.1 6.2 6.4 7.3 81 Aplicação do Método de Avaliação de Perigos Costeiros Cenários avaliados para a vulnerabilidade costeira Mapeamento dos produtos da avaliação detalhada de vulnerabilidade Comparação de detalhe da vulnerabilidade costeira de 12 Moçambicanas 96 102 102 104 105 áreas 122 125 PRINCIPIOS ESTRATEGICOS E ORIENTAÇÕES DE BOAS PRÁTICAS MEDIDAS POTENCIAIS DE ADAPTAÇÃO / OPÇÕES DE PROTECÇÃO COSTEIRA 7.2.1 7.2.2 7.2.3 75 75 75 81 83 OPÇÕES DE ADAPTAÇÃO 7.1 7.2 8 Níveis de perigo de inundação da água do mar Perigo de elevação AVALIAÇÃO GERAL DA VULNERABILIDADE PARA TODA A COSTA MOÇAMBICANA AVALIAÇÃO DETALHADA DA VULNERABILIDADE PARA AS CIDADES COSTEIRAS SELECCIONADAS 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 7 75 Introdução Métodos para avaliar vulnerabilidade das áreas e empreendimentos costeiros Adaptação do método apropriado à área estudada AVALIAÇÃO DETALHADA DO PERIGO DE INUNDAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DA VULNERABILIDADE DE ELEVAÇÃO 6.2.1 6.2.2 6.3 75 MÉTODO DE AVALIAÇÃO DE PERIGOS COSTEIROS 6.1.1 6.1.2 6.1.3 69 Gama de potenciais soluções Listagem e descrição potenciais de soluções Lista resumo das soluções potenciais 125 130 130 131 151 CIRCUNSTÂNCIAS DE AVALIAÇÃO E CRITÉRIOS 152 REFLEXÃO SOBRE POSSÍVEIS OPÇÕES DE ADAPTAÇÃO POR LOCAL DE ESTUDO 159 8.1 ANÁLISE ESPECÍFICO DE SITIOS E ACÇÕES DE ADAPTAÇÃO PRIORITÁRIAS RECOMENDADAS 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 8.1.6 8.1.7 8.1.8 8.1.9 8.2 Beira Maputo Inhambane e Maxixe Tofo e Barra Vilanculos Quelimane Ilha de Moçambique Nacala Pemba 159 159 168 175 178 180 182 184 185 187 DEVERÁ SER ENCORAJADA A REABILITAÇÃO DAS ÁREAS DE MANGAIS (B3) PARA FORMAR ÁREAS EFICAZES DE AMORTECIMENTO NATURAL AO LONGO DO INTERIOR DA BAÍA E PODERÁ SER UMA EXCELENTE OPORTUNIDADE DE CRIAÇÃO DE EMPREGO. CONCLUSÃO Outubro 2012, p 12 189 9 INTERACÇÃO COM OS MUNICÍPIOS 9.1 9.2 10 190 OBJETIVO PONTOS – CHAVE A CONSIDERAR 190 190 SUMÁRIO, CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 10.1 10.2 192 CONTEXTO CONSIDERAÇÕES-CHAVE E CONSTATAÇÕES 10.2.1 10.2.2 10.2.3 10.2.4 10.3 192 193 Propulsionadores de Mudanças Avaliação da vulnerabilidade costeira a uma escala geral Avaliação de vulnerabilidade costeira à escala local / micro Medidas de adaptação apropriadas RECOMENDAÇÕES CHAVE 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.4 200 Planeamento e gestão integrada costeira Opções de adaptação específicas por local Procurar oportunidades para parcerias público-privadas (PPP) Continuar com o envolvimento e comunicação activa de partes interessadas para disseminar os produtos e facilitar a assimilação REQUISITOS DE MONITORIA E AVALIAÇÃO 10.4.1 10.4.2 193 196 197 199 200 201 202 203 205 Determinar uma linha de base Monitoria, avaliação, disseminação e resposta contínuas 205 205 11 BIBLIOGRAFIA 206 12 GLOSSÁRIO DE TERMOS (DEAD & P, 2000) 213 13 ANEXOS 221 ANEXO 1: ANEXO 2: ANEXO 3: DETECÇÃO REMOTA POR SATÉLITE DE ALTERAÇÕES COSTEIRAS TEMA 2 MISSÃO PARA INTERAGIR COM MUNICÍPIOS PROTECÇÃO COSTEIRA: ÂMBITO DO TRABALHO (FASE 2) Outubro 2012, p 13 Figura 2.1. Percursos de ciclones entre Novembro e Abril no Sudoeste do Oceano Pacífico de 1952 a 2007 (Mavume et al., 2009) 3 Exemplos de áreas costeiras vulneráveis existentes em Moçambique, que provavelmente se tornarão mais vulneráveis devido aos efeitos das mudanças climáticas. 6 Figura 3.1: A zona costeira de Moçambique (INGC, 2009) 8 Figura 3.2: Áreas de estudo costeiras (Google Earth TM) 9 Figura 5.1: Factores geradores, processos e actividades que afectam a “estabilidade” ou erosão da costa. 14 Figura 5.2: Comparação entre as estimativas mínimas e máximas para a subida global do nível do mar para o ano de 2100 (USACE, 2011) 16 Desenho de definição das várias componentes que levam a níveis extremos de água de mar na costa 18 Localização dos pontos da grelha do NCEP 19 Figura 2.2: Figura 5.3: Figura 5.4: Figura 5.5a: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo de Maputo 21 Figura 5.5b: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo de Maxixe 22 Figura 5.5c: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo de Vilanculos 23 Figura 5.5d: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo da Beira 24 Figura 5.6: Média e desvio padrão da altura das ondas com base nos dados do NCEP 27 Figura 5.7: Diagramas anuais de Altura e Direcção de Ondas com base em 12 anos de dados de ondas do NCEP 28 Figure 5.8: Diagramas de dispersão de Hmo versus Tp para a estação de ondas do NCEP 29 Figura 5.9: Alturas extremas de ondas (dados de ondas do NCEP) versus períodos de retorno no mar alto de Maputo (esquerda) e da Beira (direita) 33 Figura 5.10: Condição locais das ondas, ao longo da costa Moçambicana, para um período de 100 anos 36 Figura 5.11: Picos de tempestades individuais ao longo dos últimos 14 anos – ao largo da Cidade do Cabo (com base nos registos do CSIR em representação da TNPA - Transnet National Ports Authority, África do Sul) 38 Figura 5.12: Alterações futuras no clima das ondas a partir de previsões de modelos de Mori et al. (2010) 39 Figura 5.13: Exemplo de altura das ondas determinado a partir da velocidade do vento através de um modelo de vento/ondas 40 Figura 5.14: Localização das bóias de ondas ao largo da Beira, Moçambique 42 Figura 5.15: 43 Trajectória do ciclone tropical Lisette (a vermelho) sobre Moçambique (JTWC, 1997). Figura 5.16: Imagem do escaterómetro a bordo do ERS-2, mostrando os vectores de vento ciclónico do ciclone tropical Lisette (Fonte: ESA) 44 Figura 5.17: O domínio do modelo SWAN 45 Outubro 2012, p 14 Figure 5.18: Exemplo de campos de ondas geradas por ventos ciclónicos demonstrando a altura das ondas no Canal de Moçambique e perto da Beira em etapas particulares do tempo. De notar que são também apresentados os locais onde os dados das ondas foram colhidos. 46 Figura 5.19: Séries temporais da altura das ondas medida e simulada – para ambos os locais de observação das ondas 48 Figura 5.20: Exemplo de modelação de ondas para determinar as condições costeiras em Maputo (direcção das ondas do ciclone: este-nordeste) 50 Figura 5.21a, b e c: Exemplo de modelação de ondas para determinar as condições na costa da Beira (direcção das ondas do ciclone: Sudeste) 51 Figura 5.22a e b: Exemplo de produto da modelação de ondas geradas por ventos ciclónicos para Pemba; (a) ciclone no mar alto em direcção a Este; (b) ciclone na costa / sobre a baía. 52 Figura 5.23: Descrição (de parte) do modelo de elevação das ondas costeiras de Nielsen e Hanslow (1991) 57 Figura 5.24: Ilustração esquemática do modelo de Bruun sobre o perfil de resposta à subida do nível do mar, mostrando a erosão na parte alta da praia e deposição próxima da costa. (de DavidsonArnott, 2005). 59 Figura 5.25: Exemplo de aumento proporcional da altura das ondas versus aumento da velocidade do vento, também indicando o aumento não linear resultante na energia e potência das ondas (Modelo Kamphuis) 61 Figura 5.26: Descrição conceptual do modelo combinado de inundações/cheias costeiras e erosão por SNM, com as relações funcionais entre os componentes. (SNM = Subida do Nível do Mar; DEM = Modelo Digital de Elevação) 62 Figura 5.27: Exemplo de quantidades previstas de elevação das ondas na Beira 63 Figura 5.28: Mapa do potencial de erosão e linhas limite recomendadas para a SNM – Beira 66 Figura 5.29: Aumento da erosão potencial ao longo do tempo na Beira, devido a uma crescente SNM até 1 m em 2100 67 Figura 5.30: Mapa de erosão potencial e linha recuo para a SNM – Maputo 68 Figura 5.31: Níveis de inundações costeiras e de elevação das ondas na Beira. 69 Figura 5.32: Níveis de inundações costeiras e de elevação das ondas em Maputo 72 Figura 5.33: Níveis de inundações costeiras e de elevação das ondas em Pemba 73 Figura 6.1: Grau de protecção/exposição à energia prevalecente das ondas (A – mais protegidas, D – mais expostas) 77 Descrição conceptual do modelo de avaliação dos perigos costeiros com as relações funcionais entre os componentes. 80 Figura 6.3: Níveis de inundação costeira para 11 cidades/vilas 82 Figura 6.4a: Linhas de contorno estimadas para Maputo 84 Figura 6.4b: Linhas de contorno estimadas para Maputo – Costa do Sol 85 Figura 6.4c: Linhas de contorno estimadas para Maputo / Matola 86 Figura 6.5: Linhas de contorno estimadas para a Beira 87 Figura 6.6: Linhas de contorno estimadas para a Ponta do Ouro 88 Figura 6.7: Linhas de contorno estimadas para a Praia do Xai-Xai 88 Figure 6.8: Linhas de contorno estimadas para o Tofo / Barra 89 Figura 6.9: Linhas de contorno estimadas para Maxixe; Inhambane 90 Figura 6.2: Figura 6.10: Linhas de contorno estimadas para Vilanculos 90 Figura 6.11: Linhas de contorno estimadas para Quelimane 91 Figura 6.12: Linhas de contorno estimadas para a Ilha de Moçambique 91 Outubro 2012, p 15 Figura 6.13: Linhas de contorno estimadas para a área do porto de Nacala 92 Figura 6.14: Linhas de contorno estimadas para a área da baía de Nacala 92 Figura 6.15: Linhas de contorno estimadas para Pemba 93 Figure 6.16: Estimated contours for Pemba port area 94 Figura 6.17: Mapeamento da tipologia base da geologia de Moçambique 97 Figura 6.18: 98 Mapeamento de vulnerabilidade baseada na classificação geológica. Figura 6.19: Mapeamento de tipologia base da geomorfologia de Moçambique 99 Figura 6.20: Mapeamento de vulnerabilidade baseado na classificação geomorfológica. 100 Figura 6.22: Exemplo de Maputo – Localização dos pontos Costeiros (intervalos de 1 km) 102 Figura 6.23 (a) a (c): Mapeamento de vulnerabilidade da Beira, evidenciando todos os 14 parâmetros para 3 dos 16 cenários. 108 Figura 6.24a: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Beira: Cenários A & B 110 Figura 6.24b: Mapeamento do detalhe da vulnerabilidade da Beira: Cenários C & D 111 Figura 6.25: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Ponta do Ouro: Cenários C & D 112 Figura 6.26: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Matola / Maputo: Cenários C & D 113 Figura 6.27: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Maputo: Cenários C & D 114 Figura 6.28: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Praia do Xai-Xai: Cenários C & D 115 Figura 6.29: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Tofo e Barra: Cenários C & D 116 Figura 6.30: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Inhambane e Maxixe: Cenários C & D 117 Figura 6.32: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Ilha de Moçambique: Cenários C & D 119 Figura 6.33: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Nacala: Cenários C & D 120 Figura 6.34: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Pemba: Cenários C & D 121 Figure 6.36: Uma comparação das vulnerabilidades de cada uma das 12 vilas e cidades para o cenário futuro mais provável (C4) 123 Figura 6.37: Uma comparação de vulnerabilidades de cada uma das 12 vilas e cidades para o pior cenário (D4) 124 Figura 7.1: Examplo de uma medida local de acomodação 132 Figura 7.2: Restauração de uma praia através de “projecção” directa de areia de uma draga para a costa (só é prático em certas áreas) 134 Restauração de uma praia através do bombeamento de areia para a praia através de um sistema de tubagens 134 Exemplo de uma duna com vegetação, na Beira, com volume e altura suficiente para proteger as áreas interiores contra erosão das tempestades ou erosão costeira. 135 Figura 7.5: Exemplos de um revestimento (esquerda) e de um paredão (direita) em Moçambique 138 Figura 7.6: Exemplo de um revestimento com rochas a proteger habitações (África do Sul) 138 Figura 7.7: Exemplos de diques com vegetação (Alemanha) 139 Figura 7.8: Praia elevada com uma estrutura de retenção parcialmente submersa 140 Figura 7.9: Exemplo de mitigação da erosão através de estruturas paralelas à costa (Anglin et al 2001) 141 Figura 7.3: Figura 7.4: Figura 7.10: Exemplo de acréscimo da praia através de recifes artificiais submersos 142 Figura 7.11: Quebra-mares existentes ao longo da linha costeira de Maputo 144 Figura 7.12: Quebra-mar a proteger a entrada do canal de Richards Bay, na África do Sul (Fotografia de S Pillay) 144 Figura 7.13: Pilhas colocadas para formar uma barreira de ondas (cerca de 50 % reflectiva - PIANC, 2008) Outubro 2012, p 16 146 Figure 7.14: Quebra-águas flutuantes patenteado (www.whisprwave.com) 147 Figura 7.15: Exemplos de revestimentos geotêxteis (sacos de areia) (Kwazulu-Natal, África do Sul) 149 Figura 7.16: Exemplo de uma estrutura em Gabião de parede de retenção (para proteger a área anterior da praia). 149 Figura 8.1: Beira. Opções de Adaptação / protecção costeira baseadas em critérios gerais, características dos locais e uso corrente/”valor.” 160 Beira Ocidental. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características dos locais, e “valor”/ uso corrente. 162 Sul da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. 163 Sudoeste da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. 165 Sudeste da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. 166 Figura 8.6: Sudoeste da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. 167 Figura 8.7: Este de Maputo. Opções recomendadas de adaptação /protecção costeira 170 Figura 8.8: Maputo oriental. Opções recomendadas de adaptação /protecção costeira. 171 Figura 8.9 : Padrões de transporte de sedimentos em Maputo (A Mather, pers com 2009) 173 Figura 8.2: Figura 8.3: Figura 8.4: Figura 8.5: Figura 8.10: Maputo ocidental. Opções recomendadas de adaptação/protecção costeira 174 Figura 8.11: Inhambane. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas 177 Figura 8.12: Tofo & Barra. Opções de Adaptação / de protecção costeira recomendadas 179 Figura 8.13a: Vilanculos. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas. 180 Figura 8.13b: Vilanculos. opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas. 181 Figura 8.14: Quelimane. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas 183 Figura 8.15: 184 Ilha de Moçambique. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas Figura 8.16: Nacala & Minguri. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas 186 Figura 8.17: Pemba. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas 188 Tabela 2.1: Capacidade de adaptação regional, vulnerabilidade e principais preocupações Tabela 5.1: Pontos da grelha do NCEP (tal como mostrados na Figura 5.4) 20 Tabela 5.2: Estatísticas gerais sobre a altura das ondas 26 Tabela 5.3: Ciclones tropicais e tempestades tropicais (TS) que atingiram à costa de Moçambique no período entre 1994 e 2008 (fonte: Relatório do INGC, 2009) 31 Tabela 5.4: Análise de Ondas Extremas do NCEP para 9 locais ao largo da costa Moçambicana 32 Tabela 5.5: Estimativa da intensidade máxima média da velocidade do vento para 100 anos em função da latitude (Baseado em Rossouw, 1999) 34 Tabela 5.6: Estimativa das condições locais das ondas, para o mar alto e próximo da costa em 100 anos 35 Tabela 5.7: Principais parâmetros de inserção para o ciclone tropical Lisette (Março 1997) 45 Tabela 5.8: Detalhes da simulação de ciclones para 3 locais em Moçambique. 49 Tabela 5.9: Níveis de marés tendo por base os dados do UK Hydrographic Office (2007). 54 Tabela 5.10: Exemplo da quantificação do potencial de erosão e limite de erosão para a SNM Outubro 2012, p 17 2 65 Tabela 6.1: Indicadores de vulnerabilidade, limites de valores para cada um dos indicadores e as amplitudes de classificação de vulnerabilidade, aplicados na avaliação da vulnerabilidade costeira de Moçambique. 79 Tabela 6.2: Exemplo de pontuação de vulnerabilidade (1 a 5 – Muito alta) para a Ponta do Ouro. 103 Tabela 6.3: Resumo dos cenários avaliados para a vulnerabilidade costeira 104 Tabela 7.1: Exemplos de Potenciais implicações e medidas de adaptação possíveis 130 Tabela 7.2: Selecção de opções de gestão da linha costeira com base nos activos em risco (adaptado da bibliografia) 152 Tabela 7.3: Resumo das estimativas de custo para algumas opções de adaptação 153 Tabela 7.4: Custos relativos, esperança de vida e potenciais impactos ambientais associados às opções de gestão da linha costeira (adaptado de SNH, 2000) 155 Comparação de funcionalidade / adequação de algumas das medidas potencias de adaptação 156 Tabela 7.6: Medidas prioritárias de adaptação / “sem arrependimentos” 158 Tabela 8.1: Resumo de custos de algumas opções de adaptação para a Beira – custo estimado de investimento em construção costeira. (2011) 169 Resumo de custos de algumas opções de adaptação para Maputo – custo estimado do investimento em construção costeira. (2011) 176 Tabela 7.5: Tabela 8.2: Outubro 2012, p 18 1 INTRODUÇÃO Moçambique é reconhecido como um dos países em África que é mais vulnerável às mudanças climáticas. Perigos tais como secas e cheias, precipitação variável e ciclones tropicais têm afectado significativamente o país. No seguimento da primeira fase de investigação (INGC Fase I), que teve como objectivo definir e contextualizar localmente os factores geradores importantes e os impactos das mudanças climáticas em Moçambique, o Instituto Nacional de Gestão de Calamidades (INGC) em Moçambique procedeu à segunda fase de investigação. Enquanto a Fase I do INGC se concentrou na determinação dos impactos das mudanças climáticas em Moçambique a nível global, a Fase II do INGC focaliza-se tanto a nível global como a nível particular, enfatizando a implementação da adaptação e fornecendo uma orientação estratégica. O objectivo principal dos projectos da Fase II, orientados pelo Governo Moçambicano, é ajudar a Moçambique a proteger-se dos potenciais impactos das mudanças climáticas e reforçar a prevenção através da implementação de medidas de adaptação à escala nacional, na base da ciência e em favor do desenvolvimento sustentável. Os projectos da Fase II focalizam-se numa série de desafios de investigação temáticos que foram formulados e exigiram esforços multidisciplinares. Neste sentido, o Tema 2: "Planeamento e adaptação costeira para mitigar os impactos das mudanças climáticas" contribui para o objectivo "Protecção das Cidades Costeiras". Considera-se que este tema está alinhado com a abordagem seguida no Tema 3: "Cidades preparadas para as mudanças climáticas" e no Tema 4: "Resiliência com a participação do sector privado". Como tal, a investigação incluiu uma série de áreas piloto ao longo da costa, situadas em regiões com impacto elevado que foram seleccionadas à luz dos outros temas. A ênfase dada às áreas piloto introduziu uma dimensão de escala que possibilitou aprofundar o entendimento dos sistemas ambientais representados nas respectivas áreas. Para além disso, graças à investigação realizada a esta escala, foi possível desenvolver intervenções com vista à adaptação às mudanças climáticas, capazes de auxiliar na sua provável implementação. Isto contrasta com as intervenções de adaptação generalizadas que teriam sido desenvolvidas ao longo da investigação e implementadas a escalas mais abrangentes. No Tema 2, analisaram-se as seguintes questões-chave: Onde se situam as áreas mais vulneráveis ao longo da costa, ao nível local/micro? No contexto das mudanças climáticas, que forma terão estas áreas no futuro? Nestas áreas, que infra-estruturas chave e planos de investimentos futuros estão em perigo? Que recomendações são feitas relativamente aos investimentos planeados para a região costeira, com ênfase na Beira e em Maputo? Que medidas estruturais de protecção costeira são necessárias para compensar os potenciais efeitos das mudanças climáticas? Que planos de gestão da linha costeira são mais adequados para estas áreas? Qual deverá ser o enquadramento estratégico à luz do qual todas as estruturas costeiras e defesas marítimas podem ser avaliadas? Que elementos deverão integrar um sistema de informação da zona costeira? Que contributos podem ser fornecidos com vista a uma política integrada de gestão costeira? Outubro 2012, p 0 Em resumo, pode dizer-se que o INGC pretende seguir uma abordagem pró-activa com vista a proteger vidas e infra-estruturas ("Prevenir é melhor que Remediar "). Ao abordar esta tarefa, dever-se-á aplicar o princípio do conservadorismo/acautelamento, a fim de se encontrarem soluções sustentáveis de longa duração e de custos reduzidos para o município e/ou o Estado. O Capítulo 2 realça os pontos essenciais relativos ao ambiente costeiro retirados do estudo INGC Fase I, enquanto que o capítulo 3 apresenta um breve resumo da área de estudo e das respectivas áreas piloto que estão no centro do Tema 2. As metodologias e a abordagem da investigação são discutidas no Capítulo 4. Os factores físicos que influenciam o risco a que as infra-estruturas costeiras estão sujeitas, bem como as vidas e os meios de subsistência das comunidades costeiras, considerando os cenários climáticos actuais e futuros, são discutidos no Capítulo 5 sob o título "Indutores do risco". O Capítulo 6 apresenta uma avaliação dos perigos costeiros associados a estes indutores do risco. Os resultados da investigação sobre as estratégias de adaptação e medidas previstas pelas opções associadas de protecção costeira são apresentados no Capítulo 7, seguidos de uma discussão e recomendações geográficas específicas no Capítulo 8. Os resultados da interacção com os representantes dos municípios e institucionais e os oficiais técnicos em algumas das localizações de estudo são fornecidos no Capítulo 9. As conclusões-chave, acompanhadas de recomendações, são resumidas no Capítulo 10. Os Anexos incluem os pormenores subjacentes das secções seleccionadas. Outubro 2012, p 1 2 CONTEXTUALIZAÇÃO 2.1 O contínuo crescimento das concentrações atmosféricas dos gases produtores do "efeito de estufa" conduziu ao aquecimento global e as mudanças climáticas. Os efeitos destas concentrações crescentes já se fazem notar, especialmente em termos de variáveis térmicas e, em particular, na temperatura global média do ar. O aumento das temperaturas de superfície levou a um aumento no nível da água do mar através da interacção de vários processos, tais como a expansão térmica dos oceanos e o degelo de glaciares. Prevê-se que as mudanças climáticas possam igualmente causar tempestades de maior intensidade. Isto vulnerabiliza as aglomerações costeiras, especialmente se tivermos em conta que vastas áreas da região costeira se encontram densamente povoadas e em rápido crescimento. Estima-se que os recursos costeiros sejam afectados por uma série de consequências das mudanças climáticas, nomeadamente um aumento significativo do nível das águas do mar, temperaturas da superfície do mar mais elevadas, alterações nos padrões de precipitação e dos fluxos sedimentares de rios, condições oceânicas alteradas, bem como alterações nas trajectórias, na frequência e na intensidade das tempestades. Num relatório publicado em 2001, o Painel Inter-Governamental sobre as Mudanças Climáticas (IPCC) avaliou a capacidade de adaptação de várias regiões do mundo, incluindo África e pequenos estados insulares adjacentes (IPCC 2011b). Esta avaliação incluiu Moçambique e alguns excertos do relatório são descritos na Tabela 2.1 abaixo. Tabela 2.1: Capacidade de adaptação regional, vulnerabilidade e principais preocupações (Extraído do Resumo Técnico do IPCC, 2001b. Com secções relevantes do IPCC 2001b para cada fonte: IPCC 2001b, retirado da tabela SPM-2). exemplo dado nas caixas rectangulares) Região África (incluindo Moçambique) Pequenos Estados Insulares (também Moçambique) Capacidade de adaptação, vulnerabilidade e principais preocupações A capacidade de adaptação dos sistemas humanos em África é baixa devido à escassez de recursos económicos e tecnológicos e à vulnerabilidade elevada resultante da forte dependência da agricultura de sequeiro, secas e inundações frequentes e pobreza. [5.1.7] O aumento de secas, inundações e outros eventos extremos poderá acrescer às pressões nos recursos hídricos, segurança alimentar, saúde pública e infraestruturas, ao mesmo tempo que compromete o desenvolvimento em África (alto grau de confiabilidade). [5.1] As aglomerações costeiras, por exemplo, no Golfo da Guiné, no Senegal, na Gâmbia, no Egipto e ao longo do Sudoeste da costa africana poderão ser adversamente afectadas pela subida do nível do mar devido a inundações e erosão costeira (alto grau de confiabilidade). [5.1.5] A subida prevista do nível do mar de 5 mm por ano durante os próximos 100 anos poderá causar uma erosão costeira acrescida, perda de terras e propriedades, evacuação de pessoas, risco acrescido de vagas tempestuosas, resiliência reduzida dos ecossistemas costeiros, intrusão da água salgada nos recursos de água potável e elevados custos de recursos com vista a reagir e adaptar-se a estas alterações (alto grau de confiabilidade). [5.8.2 e 5.8.5] Outubro 2012, p 2 Região Capacidade de adaptação, vulnerabilidade e principais preocupações Os recifes de corais poderão ser negativamente afectados pelo branqueamento e pelas taxas de calcificação reduzidas devido aos elevados níveis de CO 2 (grau de confiabilidade média); os manguezais, os leitos de algas marinhas e outros ecossistemas costeiros, bem como a biodiversidade associada, poderão ser adversamente afectados pelas crescentes temperaturas e pela subida acelerada do nível do mar (grau de confiabilidade média). [4.4 e 5.8.3] O turismo, uma importante fonte de rendimento e entrada de divisas para muitas ilhas, poderá enfrentar uma grave perturbação resultante das mudanças climáticas e da subida do nível do mar (alto grau de confiabilidade). [5.8.5] Moçambique é portanto reconhecido como um dos países africanos mais vulneráveis às mudanças climáticas (Tol, 2004). Perigos tais como secas e inundações, precipitação variável e ciclones tropicais já afectam Moçambique de um modo significativo (p.ex. Figura 2.1). A zona costeira de Moçambique é particularmente vulnerável aos impactos esperados das mudanças climáticas (p.ex. Tabela 2.1 acima, extraída do IPCC 2001). Os problemas existentes exacerbam a situação. Por exemplo, segundo relatórios da imprensa, o Governo Moçambicano anunciou em 2008 que precisava de US$18 milhões para resolver o problema da erosão na região costeira de Maputo (Notícias, 2008). Figura 2.1. Trajectórias de ciclones entre Novembro e Abril no Sudoeste do Oceano Índico de 1952 a 2007 (Mavume et al., 2009) Os factores que contribuem para tal incluem grandes planícies costeiras de baixa elevação, tais como deltas costeiros; elevadas concentrações populacionais na proximidade imediata do mar; pobreza; fraca capacidade para defender as infra-estruturas; susceptibilidade a actividade ciclónica; costas frágeis e erodíveis; defesas costeiras inadequadas e obsoletas (Theron et al 2011). Esta situação é agravada pela exposição directa a elevados regimes de energia das ondas em algum locais, pelo aumento potencial nos impactos causados por ciclones e nas defesas costeiras naturais afectadas (p.ex. dunas, mangais e recifes de coral). Grande parte das populações locais dependente também dos bens, serviços e das vantagens económicas proporcionadas pela zona costeira (Theron et al 2011). Portanto, muitos Moçambicanos vivem Outubro 2012, p 3 junto ao mar (e dos lagos e lagoas costeiras) para terem um acesso facilitado à pesca, sendo esta a principal fonte de sustento para muitas pessoas pobres que vivem ao longo da costa. Moçambique tem também inúmeros lagos ou lagoas costeiras separadas do mar apenas por uma duna frontal. Os efeitos conjuntos da subida do nível do mar (SNM) e do aumento da tempestuosidade do mar podem destruir algumas destas barreiras de dunas. Para além da consequente perda de alguns destes sistemas de lagos e lagoas ecologicamente (e socialmente) importantes, as margens interiores actualmente protegidas seriam, neste caso, directamente expostas a condições muito mais graves (ondas, ventos e correntes) que teriam graves impactos tais como a erosão da linha costeira, etc. (Theron & Rossouw, 2008). As áreas mais vulneráveis ao longo da costa situar-se-ão quase invariavelmente onde os problemas já se fazem sentir no presente. Na maior parte dos casos, trata-se de áreas onde o desenvolvimento se aproximou demasiado da linha de água da maré alta ou a uma elevação demasiado baixa acima do nível médio do mar (Theron, 2007). Alguns exemplos dos actuais problemas em Moçambique são ilustrados na Figura 2.2 que se segue. Exemplos de áreas costeiras vulneráveis existentes em Moçambique, que provavelmente se tornarão mais vulneráveis devido aos efeitos das mudanças climáticas. As áreas mais vulneráveis ao longo da costa irão, quase sem excepção, estar localizadas onde já se estão a sentir problemas. Na maior parte dos casos são áreas nas quais o desenvolvimento já se aproximou demasiado da linha de água da maré alta, ou estão numa elevação demasiado baixa relativamente ao nível médio do mar (Theron, 2007). Outubro 2012, p 4 Alguns exemplos dos actuais problemas em Moçambique são descritos na Figura 2.2. Em alguns casos (especialmente nas vilas/cidades costeiras mais desenvolvidas) algumas das infra-estruturas construídas estão em risco, enquanto que na maior parte das povoações costeiras urbanas e rurais existem povoações muito próximas do mar. Exemplos de áreas costeiras vulneráveis existentes em Moçambique, que provavelmente se tornarão mais vulneráveis devido aos efeitos das mudanças climáticas. Outubro 2012, p 5 Figura 2.2: Exemplos de áreas costeiras vulneráveis existentes em Moçambique, que provavelmente se tornarão mais vulneráveis devido aos efeitos das mudanças climáticas. 2.2 Os pontos que se seguem foram retirados dos resultados do relatório da 1ª Fase do Estudo do INGC (INGC, 2009) e são incluídos no presente estudo como informação de fundo: Como resultado das mudanças climáticas, a exposição ao risco de desastres naturais em Moçambique aumentará significativamente nos próximos 20 ou mais anos. As temperaturas em Moçambique poderão subir tanto quanto 2 a 2.5˚C em 2050 e 5 a 6˚C em 2090 (dependendo da região). A variabilidade da precipitação aumentará; haverá provavelmente mudanças respeitantes ao início das estações das chuvas com estações chuvosas mais húmidas e estações secas mais secas. O risco de inundações aumentará significativamente no Sul. As regiões centrais serão fortemente afectadas por ciclones mais intensos e pela subida do nível do mar, bem como pelo risco de seca na área circundante de Cahora Bassa. Até aproximadamente 2030, ciclones mais severos constituirão o maior perigo para a costa; depois de 2030, a subida acelerada do nível das águas do mar representará o maior perigo, especialmente, quando combinada com marés astronómicas e vagas tempestuosas. A cidade da Beira já se encontra numa situação muito vulnerável, com protecção costeira inadequada relativamente aos eventos cíclicos anuais. Partes de Outubro 2012, p 6 Maputo, bem como outras áreas costeiras como Pemba e Vilankulos e ilhas vizinhas, já estão também em risco. Tabela classificativa do grau de "vulnerabilidade" das cidades costeiras: o Beira: ameaça de ciclone, exposição da costa, terras de baixa elevação, defesas em mau estado o Inhambane: ameaça de ciclones, cheias fluviais, terras baixas o Quelimane: ameaça de ciclones, cheias fluviais o Maputo: terras altas, beira da praia em risco o Vilanculos: protegida por ilhas o Nacala: protegida contra a invasão das águas do mar, terras altas 2.3 Estão a ser feitos investimentos em áreas onde se verifica um aumento dos perigos e onde os custos dos seguros estão a tornar-se muito pouco atractivos, mesmo quando apoiados pelo governo. Prevê-se que a vulnerabilidade aumente nas próximas duas décadas, uma vez que os impactos climáticos reduzem os meios de subsistência das pessoas (saúde, água, infra-estruturas) e interferem na produção de alimentos, comprometendo, assim, o objectivo global de Moçambique de reduzir a pobreza absoluta. Contudo, saber até que ponto a vulnerabilidade de Moçambique irá aumentar à medida que a exposição aumenta depende da sua capacidade de adaptação. Isto, por sua vez, depende em grande parte do percurso evolutivo de Moçambique a nível sócio-económico e tecnológico e das medidas de adaptação, i.e. da protecção e do planeamento que serão implementadas ao longo dos próximos 5 a 10 anos. Outubro 2012, p 7 3 ÁREA DE ESTUDO Legenda: INGLÊS International Boundary Province Boundary National Capital Railroad Road Figura 3.1: PORTUGUÊS Fronteira Internacional Fronteira Provincial Capital Nacional Linha Férrea Estrada A zona costeira de Moçambique (INGC, 2009) Outubro 2012, p 8 Tal como foi discutido no capítulo anterior, a zona costeira de Moçambique (Figura 3.1) é particularmente vulnerável aos impactos esperados das mudanças climáticas e a sua capacidade de adaptação é baixa. Os factores que contribuem para o efeito incluem grandes planícies costeiras de baixa elevação, tais como deltas costeiros; alta densidade populacional nas proximidades do mar; pobreza e fraca capacidade de defender as infra-estruturas. Esta situação é agravada pela exposição directa a elevados regimes de energia das ondas em algumas partes e um aumento potencial nos impactos causados por ciclones. Grande parte das populações locais está dependente em grande medida dos bens, serviços e das vantagens económicas proporcionadas pela zona costeira e estão portanto localizados perto do mar em áreas vulneráveis. Tal como especificado nos termos de referência e escolhido em concordância com o INGC, a investigação concentrou-se nas seguintes cidades costeiras e áreas urbanas ilustradas na Figura 3.2. Maputo / Matola; Praia do Xai-Xai; Maxixe; Inhambane / Tofo; Vilanculos; Beira; Quelimane; Ilha de Moçambique; Nacala e Pemba. Legenda: INGLÊS Northern Mozambique Central Mozambique Southern Mozambique Figura 3.2: PORTUGUÊS Norte de Moçambique Centro de Moçambique Sul de Moçambique Áreas de estudo costeiras (Google Earth TM) Outubro 2012, p 9 4 ABORDAGEM / METODOLOGIA 4.1 Com base nas conclusões do estudo da 1ª Fase e recorrendo a técnicas de avaliação adequadas, tais como a utilização de sistemas de teledetecção e observações aéreas e de campo, identificaram-se áreas de risco elevado (incluindo áreas em risco de mudanças) com base nos critérios acordados, descritos no Capítulo 6. Desenvolveu-se um índice de vulnerabilidade costeira adaptado apartir das técnicas disponíveis descritas na bibliografia (Capítulo 6) e os locais de estudo foram avaliados por meio de mapas, dados de satélite e observações locais (in-situ). Os resultados foram inseridos num Sistema de Informação Geográfica (SIG), graças ao qual foi possível criar mapas de vulnerabilidade que incluíssem cenários realistas das condições futuras da costa (Capítulo 6). Através da aplicação de cenários realistas das condições futuras da costa (p.ex. ondas, eventos extremos e subida do nível do mar - SNM) sujeitas às mudanças climáticas, e investigando os possíveis efeitos, foram identificadas medidas de adaptação específicas e opções de protecção costeira para dez cidades Moçambicanas com vista à sua adaptação aos impactos físicos das mudanças climáticas (Capítulos 7 e 8). Enquanto algumas destas medidas envolvem opções de gestão directa, outras focalizam-se em intervenções de "estruturas suaves de protecção costeira" ou recuperação e intervenções de "estruturas rígidas de protecção costeira" ou blindagem, como defesas costeiras. 4.2 Segue-se uma lista das principais actividades e estudos realizados (por ordem): 1. Rever a literatura e os resultados da 1ª Fase e compilar os dados disponíveis relevantes para o Tema 2 (Capítulos 2 e 3). 2. Identificar os factores geradores de perigos costeiros primários e secundários e parâmetros de vulnerabilidade (Capítulo 5). 3. Criar cenários realistas das condições costeiras futuras. 4. Analisar o clima das ondas no mar alto e modelação de ondas provocadas por ciclones (Capítulo 5). 5. Determinar e calcular: marés locais, elevação das ondas devida à acção dos ventos/ondas e da pressão hidrostática, nível do mar esperado no futuro e níveis máximos de elevação das ondas (Capítulo 5). 6. Desenvolver e adaptar uma metodologia adequada de indexação da vulnerabilidade costeira (Capítulo 6). 7. Levar a cabo uma avaliação geral da vulnerabilidade costeira para toda a linha costeira de Moçambique (Capítulo 6) Outubro 2012, p 10 8. Executar um reconhecimento aéreo da costa e uma investigação de campo em locais específicos; inspeccionar e avaliar os processos costeiros locais, as características espaciais, a vulnerabilidade e as opções actuais de protecção/adaptação (Capítulo 6). 9. Fazer análises detalhadas da vulnerabilidade costeira de 10 locais com base na metodologia desenvolvida no ponto (6) acima. (Isto resultou na avaliação de 14 parâmetros físicos e de 5 classes para cada local, para 16 conjuntos de cenários de mudanças climáticas e ciclones) (Capítulo 6). 10. Mapear as áreas vulneráveis à erosão causada pela subida do nível do mar (Capítulo 6). 11. Mapear as áreas vulneráveis: níveis de inundaçãoe elevação máxima das ondas (Capítulo 6). 12. Identificar um conjunto de opções adequadas de planeamento e adaptação: considerando os custos relativos, a esperança média de vida, os impactos ambientais associados e a funcionalidade comparativa. 13. Aplicar os princípios gerais de engenharia costeira e identificar opções de adaptação relevantes para as condições locais de Moçambique (Capítulo 7). 14. Determinar os custos preliminares das opções de adaptação: estimativas de necessidades de investimento para a construção costeira (Capítulo 7). 15. Definir opções adequadas de protecção costeira/adaptação específica dos locais com base em critérios gerais, características dos locais e utilização/"valor" actual da costa (Capítulo 8). 16. Recomendar a ordem de implementação das opções de adaptação identificadas em cada local de estudo (Capítulo 8). 17. Interagir com os funcionários dos municípios costeiros a fim de entender o grau de conhecimento local sobre os factores das mudanças climáticas e se/e como os mesmos são tidos em conta nas acções de planeamento actuais e futuras (Capítulo 9). 18. Preparar recomendações para agir a curto, médio e longo prazo (Capítulos 8 e 10). 19. Identificar os requisitos de monitoria para melhorar a tomada de decisões com base em evidências (Capítulo 10). Outubro 2012, p 11 5 FACTORES GERADORES DO RISCO 5.1 Compreender o risco potencial tanto para os seres humanos como para os elementos naturais da zona costeira facilita o mapeamento de áreas vulneráveis. Existe portanto a necessidade de determinar áreas de baixo risco (ou vulnerabilidade) que, por sua vez, exigem uma previsão da vulnerabilidade futura quando sob a influência cenários futuros de mudança climática. Estudar os riscos associados com os processos e dinâmica costeira, em particular relacionados com as mudanças climáticas neste caso, irá auxiliar no planeamento e localização de áreas de baixo risco de novas áreas de desenvolvimento e infra-estruturas. Tal conhecimento também ajudará na identificação de opções de adaptação apropriadas para os empreendimentos existentes que são considerados como estando em risco. Neste capítulo é fornecida uma visão geral do clima de ondas ao longo da costa Moçambicana, bem como possíveis tendências reflectidas nos dados regionais. O foco incide nos aspectos físicos abióticos do litoral, que incluem factores associados à mudança climática. 5.2 Van Ballegooyen et al. (2003) identificaram todos os perigos marinhos significativos relevantes para os segmentos da costa da África Austral. Um perigo é definido aqui como um evento ou processo (natural ou antropogénico) que resulta num impacto potencialmente deletério num status quo desejável. Os perigos marinhos podem ser resultado de circunstâncias naturais ou actividades antropogénicas, mas são geralmente uma combinação destas duas causas. Van Ballengooyen et al. (2003) destaca que a extensão do risco (por exemplo, perda de vidas e prejuízos financeiros) nem sempre é totalmente valorizada, e cita como exemplo as perdas NOTA - definições e terminologia: financeiras a longo prazo devido à erosão costeira, que são muitas vezes mal compreendidas, NOAA: Vaga de tempestade: "Um sobretudo pelas autoridades locais. Pode dizer-se aumento ou acumulação de água sobre que todos os itens no inventário de perigos de Van a costa, produzida por ventos fortes Ballegooyen et al. (2003) resulta quer de erosão que sopram em direcção ao continente. e/ou abrasão de fundações e estruturas; cheias e A vaga de tempestade é mais grave inundações; vento directo e os impactos das quando ocorre em simultâneo com uma ondas (ocasionalmente correntes); e, em termos maré alta." gerais, a proliferação de algas e poluição. Expansão pelos autores: Na África Austral, as tempestades Destacando os riscos abióticos causados às inframarítimas (ou seja, ondas altas com estruturas e empreendimentos na zona costeira, elevação máxima, impactos e abrasão) os principais factores meteo-oceânicos geradores também são um grande risco; estas são, portanto, ondas e os níveis de água do mar (e podem ser exacerbadas por ventos em menor grau, ventos e correntes, em alguns fortes e marés altas. casos). Tal é geralmente confirmado pela análise Outubro 2012, p 12 da literatura sobre métodos de avaliação da vulnerabilidade costeira (discutidos em detalhes no Capítulo 6), onde os indicadores identificados são quase todos relacionados com os parâmetros que afectam a vulnerabilidade/resiliência à erosão/abrasão, e inundações (Theron et al 2010). No que diz respeito a perigos relacionados com o vento em Moçambique, é reconhecido que os perigos primários para a infraestrutura costeira devem incluir os danos prováveis derivados dos ventos fortes durante os ciclones. No entanto, este relatório debruça-se com os perigos relacionados com as mudanças climáticas e água (costeira / marinha). Os danos que podem ser provocados por ventos ciclónicos nas infra-estruturas e habitações não devem ser negligenciados, mas são enquadrados no âmbito de outros Temas (“preparar cidades”). Deste modo, os impactos dos ventos ciclónicos podem ser sentidos mais para o interior, sem qualquer influência do mar e, portanto, o tratamento deste tipo de perigo deve ser incluído na avaliação do risco e resposta para todas as áreas/cidades (não especificamente a costa). Do mesmo modo, sublinha-se que o perigo e vulnerabilidade aos maremotos não são considerados neste relatório. O risco de maremotonão está associado às mudanças climáticas (que é o foco do Tema 2) e é também considerado como sendo um perigo de risco relativamente baixo para a costa de Moçambique (Apesar deste aspecto estar para além do âmbito do Tema 2, deve ser realizada, num futuro próximo, uma avaliação de risco focalizada em maremotospara a costa Moçambicana, de forma a avaliar apropriadamente a vulnerabilidade e quantificar os riscos / impactos, para que possa ser apurada a necessidade de planeamento e adaptações específicas para maremotos). Finalmente, e considerando também outros perigos e impactos abióticos “não costeiros/marinhos" na ampla zona costeira, é relevante salientar os perigos combinados de elevados níveis de água do mar com inundações provenientes dos rios.É bem sabido que chuvas fortes associadas aos ciclones provocam também inundações dos rios que podem ser exacerbadas por elevados níveis da água do mar ao longo da costa. Se tais eventos extremos acontecerem ao mesmo, a destruição nas infra-estruturas e serviços será ainda maior.Os estudos de inundações de rios devem considerar os possíveis efeitos do elevados níveis de inundações causadas pela água do mar. Este detalhe de níveis exacerbados de inundações de rios está para além do âmbito deste estudo, mas deve ser considerado (possivelmente no Tema 3: Cidades preparadas para as mudanças climáticas e/ou Tema 4: Construindo Resiliência). Deve ser certamente prestada atenção ao impacto potencial da combinação de inundações nas cidades onde os maiores rios desaguam no mar. No entanto, deve ser salientado que, uma vez que o Tema 2 não incluiu os perigos originados por processos terrestres, as inundações ribeirinhas de todas as áreas (incluindo as costeiras) devem ser tratadas num tema diferente. A “estabilidade" do litoral, ou a probabilidade de erosão (e/ou abrasão das estruturas) é afectada por muitas causas, processos e actividades, alguns dos quais naturais e outros devido a acções antropogénicas. A maioria destas variáveis é enumerada e “definida/classificada" no diagrama seguinte (Figura 5.1). Outubro 2012, p 13 Figura 5.1: Factores geradores, processos e actividades que afectam a “estabilidade” ou erosão da costa. O estudo sobre “Vulnerabilidade e adaptação dos recursos naturais às alterações climáticas em Moçambique”, um relatório preparado pelo MICOA no âmbito do United States Country Programme em 1999 (MICOA, 1999), identifica a subida do nível do mar como sendo o principal impacto das mudanças climáticas globais nas áreas costeiras de Moçambique. Conforme observado no IPCC (2001) e resumido na Tabela 2.1, espera-se que as mudanças climáticas venham a desencadear uma série de consequências que irão afectar negativamente os recursos costeiros. Estas são, entre outras: níveis do mar mais elevados; temperaturas do mar mais elevadas; mudanças nos padrões de precipitação e nos fluxos de sedimentos dos rios; mudanças nas condições oceânicas; bem como alterações nas trajectórias de tempestade, suas frequências e intensidades. O aparente aumento na ocorrência e intensidade de tempestades, será o impacto mais visível e o primeiro a ser notado, uma vez que níveis do mar mais elevados vão requerer eventos de tempestade menores para ultrapassar as medidas de protecção contra tempestades existentes. Outubro 2012, p 14 As alterações na forma dos litorais arenosos dependem de uma série de factores de entre os quais o mais importante é a disponibilidade e a distribuição de sedimentos (areia). A areia ao longo da costa é movimentada principalmente por ondas e correntes, enquanto que as ondas que se aproximam da costa, por sua vez, são afectadas pela topografia do fundo do mar. À medida que o nível do mar sobe as características topográficas existentes estarão localizadas em águas mais profundas e terão um efeito diferente sobre as ondas que se aproximam da costa. As características em direção ao continente a partir da zona de rebentação estarão em águas mais profundas e terão um efeito quer ampliado quer reduzido sobre o clima das ondas, quando comparado com a actual estrutura. As características em águas profundas poderão aprofundar-se a um grau em que os seus efeitos sobre o clima das ondas se tornam insignificantes. Os pontos de convergência e divergência da energia das ondas irão mudar. Os novos locais de convergência de energia das ondas poderão sofrer um aumento da erosão, enquanto que os locais actualmente objecto de convergência de energia poderão sofrer acreções, se forem expostos a menos energia no futuro. As alterações na aproximação das ondas irão mudar as correntes no litoral e o transporte de sedimentos no litoral. Concluindo, os perigos primários para a infraestrutura física costeira (abiótica) relacionados com as tempestades no mar e mudanças climáticas são: Níveis de água do mar extremos ao nível da costa, resultando em cheias e inundações das áreas baixas. Alterações nas características dos ciclones, ventos e regime local de ondas, resultando em impactos directos das ondas. Erosão costeira e abrasão de, por exemplo, fundações e estruturas. Complexidades dos sistemas, limites e não-linearidades, por exemplo, relacionadas com o transporte de areia. Uma combinação de eventos extremos, como tempestades do mar durante as marés altas, mais a elevação do nível do mar, causarão os maiores impactos e irão cada vez mais danificar a infraestrutura existente à medida que os factores relacionados com mudanças climáticas se estabelecem no tempo. Os principais factores geradores meteo-oceânicos relacionados com os factores supracitados são, portanto, as ondas e os níveis de água do mar (e em menor grau, ventos e correntes). (Os principais perigos listados acima são discutidos em detalhe nas Secções 5.3 a 5.6 e 6.2) 5.3 Os factors geradores mais significativos dos níveis de elevação extrema da água do mar na costa são as marés, a elevação devida à acção do vento, a elevação devida ao efeito hidrostático, a elevação devida a dissipação das ondas e, no futuro, a subida do nível do mar devido às mudanças climáticas (Theron, et al 2010). Todos estes factores afectam o nível da água em repouso na linha costeira. Os factores geradores/componentes mais significativos do nível da água do mar extremo na costa para o contexto da África Austral são as marés (as marés vivas na África do Sul atingem cerca de 1 m acima do nível médio do mar (NMM) enquanto que, em Moçambique, atingem mais de 3.7 m acima no NMM), a potencial subida do nível do mar e elevação máxima devido a acção das Outubro 2012, p 15 ondas. Theron (2007) estimou que no cenário da África do Sul, durante os eventos extremos, estas componentes podem contribuir, cada uma, com elevações adicionais (de altura) de cerca de 0.35 m a 1.4 m para o nível da água do mar na costa. De salientar que os potenciais impactos adicionais das mudanças climáticas (por exemplo, mais eventos climáticos extremos) na elevação associada ao vento, no efeito hidrostático e na dissipação das ondas não estão incluídos na faixa de aumento acima. Estas componentes de elevação do nível da água do mar determinados para a costa de Moçambique, são discutidos em detalhe na Secção 5.5.2 As recentes observações de satélite, muito cuidadosamente calibradas, mostramque a subida global do nível do mar, ao longo da ultima década foi de 3.3 +/- 0.4 mm/ano (Rahmstorf et al2007). O relatório AR4 do IPCC (IPCC 2007) conclui que o aquecimento antropogénico e a subida do nível do mar continuarão ao longo de séculos devido às escalas temporais associadas aos processos climáticos e mecanismos físicos de realimentação, mesmo que as concentrações dos gases produtores do efeito de estufa estabilizem. Comparações de cerca de 30 anos de registos de medições de marés da África do Sul, e registos de séries temporais mais longas de outros locais, revelam uma substancial concordância. Uma análise recente do nível das águas do mar em Durban confirma que a taxa local de aumento do nível das águas do mar está em concordância com as tendências globais de variação (Mather 2008). As taxas actuais de subida do nível do mar na África do Sul são: costa ocidental +1.87 mm/ano, costa sul +1.47 mm/ano, e costa oriental +2.74 mm/ano (Mather et al 2009). Figura 5.2: Comparação entre as estimativas mínimas e máximas para a subida global do nível do mar para o ano de 2100 (USACE, 2011) (Note-se os estudos após 2007 fornecem uma variação geral de cerca de 0.5 m até 2 m) Legenda: INGLÊS Maximum estimate Minimum estimate Sea Level Rise (meters) PORTUGUÊS Estimativa máxima Estimativa mínima Subida do nível do mar (metros) Outubro 2012, p 16 A probabilidade de subidas maiores e repentinas no nível do mar (possivelmente de vários metros) devido à queda catastrófica de grandes plataformas de gelo (p.e. Church e White 2006) é ainda considerado improvável neste século, porém as ocorrências na Gronelândia (p.e. Gregory 2004, Overland, 2011) e na Antártida (p.e. Bentley 1997; Thomas et al 2004) podem em breve forçar uma reavaliação dessa conclusão. A longo prazo, o derretimento em larga escala de grandes massas de gelo é inevitável. A literatura recente (desde o IPCC 2007) fornece uma grande variedade de cenários de subida do nível do mar, tal como indicado na Figura 5.2. Algumas projecções e cenários são até maiores, mas a maioria das projecções “físicas/baseadas em processos” (p.e. Nicholls e Cazenave 2010; Pfeffer et al 2008; Milne et al 2009; SWIPA 2011) para 2100 variam entre 0.5 m e 2 m como também foi concluído em várias outras análises (p.e. Theron e Rossouw 2009; Fletcher 2009). Conclui-se que a melhor estimativa (cenário médio) para a subida do nível do mar para 2100 é de cerca de 1 m, com um cenário pessimista de 2 m, e um cenário optimista de 0.5 m. Desta forma, a melhor projecção estimada para 2050 (“cenário médio”) é de 0.3 m a 0.5 m. Os factores que influenciam o nível da água na costa não devem ser confundidos com os efeitos adicionais da elevação máxima devida à acção das ondas, as quais poderão alcançar alturas ainda maiores. A elevação máxima devida à acção das ondas é a entrada abrupta de água pelo declive da praia para além do nível de repouso da água na zona de rebentação (zona de espraio). Um esboço com a definição das várias componentes que contribuem para o alcance dos níveis extremos de água do mar na costa (identificando as componentes da maré elevação devida ao efeito barométrico/hidrostático, elevação devida ao vento, elevação devida à dissipação das ondas, elevação máxima devida à acção das ondas e subida do nível do mar) é apresentado na Figura 5.3. De acordo com as elevações pesquisadas (Smith et al 2010), os níveis máximos de elevação devida a acção das ondas na costa aberta de Kwazulu-Natal (KZN), perto de Durban, durante a tempestade de Março de 2007 (que coincidiu com a maior maré astronómica), atingiram cerca de + 10.5 m do nível médio do mar (NMM). De notar que a elevação devida a dissipação das ondas e elevação máxima devida a acção das ondas estão ambos considerados nestes níveis. Estima-se que, só, elevação máxima devida a acção das ondas durante a tempestade de 2007 em KZN, tenha atingido cerca de 7 m (vertical), resultante de ondas próximas da costa com cerca de 8.5 m (A distâncial horizontal que a linha da costa recuou devido à erosão costeira causada por esta tempestade variou de uma ordem de 0 m a 100 m facto que depende das circunstâncias locais). Em torno da África Austral, incluindo Moçambique, a elevação das ondas é portanto um factor importante, que pode vir a ser consideravelmente exacerbado pelas marés e pela futura subida do nível do mar (Theron et al 2010). O clima das ondas, as projecções de elevação das ondas, e o impacto combinado das ondas, marés, e a SNM/mudançass climáticas, são abordados nas secções seguintes deste capítulo. Outubro 2012, p 17 Figura 5.3: Desenho de definição das várias componentes que levam a níveis extremos de água de mar na costa Legenda: INGLÊS Sea Sea Level Rise Total water level Waves approaching shore Land Beach profile (cross-section) Future flooding level Present storm flooding level Run up level Swash zone Run down level Set up Set down Water elevation due to waves Hydrostatic and wind surge High tide level Reference: Mean Sea Level (MSL) PORTUGUÊS Mar Subida do nível do mar Nível total da água Ondas aproximando-se da costa terra (continente) Perfil da praia (secção transversal) Nível de inundação futura Nível de inundação actual devido a tempestades Nível de elevação máxima Zona de rebentação Nível de depressão Elevação Depressão Elevação da água devido às ondas Vaga hidrostática e do vento Nível da maré alta Referência: Nível Médio do Mar (NMM) Outubro 2012, p 18 5.4 5.4.1 Análise das Ondas do Alto Mar em Moçambique Introdução Esta secção apresenta uma descrição do clima das ondas obtido para a costa Moçambicana. Existem poucos dados de ondas registados sobre a costa Moçambicana. Grande parte da análise de ondas é baseada nas informações disponíveis no WaveWatch III do National Centre for Environmental Prediction (Centro Nacional para as Previsões Ambientais - NCEP), uma divisão do NOAA, EUA. As informações sobre as ondas geradas por ciclones são também inferidas a partir de dados de ciclones e outras fontes. Informação sobre o vento e clima das ondas Dados de ondas do alto mar Fontes de dados Os dados arquivados no NCEP disponíveis são desde Fevereiro de 1997 até Junho de 2009. Os dados foram extraídos de 13 locais ao longo da costa, tal como é apresentado na Figura 5.4. O produto final inclui medidas de alturas significativas de ondas (Hs), com intervalos de três em três horas, período espectral do pico das ondas (Tp) e direcção do pico das ondas. Foram também extraídas a velocidade e direcção do vento. NCEP Positions Figura 5.4: Localização dos pontos da grelha do NCEP Outubro 2012, p 19 A vantagem dos dados do NCEP está no facto de a série disponível possuir cerca de 12 anos. No entanto, uma vez que os dados são obtidos apartir do modelo global WaveWatch III, que prevê as condições das ondas numa resolução de 1 x 1.25 graus (aproximadamente 110 km x 125 km de tamanho da grelha), as características dinâmicas e escala dos ciclones parece estar a ser subestimada pelo modelo. Na Tabela 5.1 é apresentada uma lista dos pontos da grelha utilizados neste estudo. Vale a pena salientar, no entanto, que ao largo da costa Sul da África do Sul, os dados do NCEP comparam-se bem com as medições. Esta boa comparação pode ser atribuída, mais provavelmente, aos diferentes mecanismos de geração de ondas, i.e. aos grandes sistemas de baixa pressão ou frontais, que passam pela costa da África do Sul, que podem ser bem definidos nos modelos atmosféricos numéricos. Tabela 5.1: NCEP ID 1302 1206 1108 1011 914 818 720 622 524 Pontos da grelha do NCEP (tal como mostrados na Figura 5.4) Lat Graus 26 24 22 20 18 16 14 12 10 Long Min 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Graus 33 36 36 37 38 41 41 41 41 Min 45 15 15 30 45 15 15 15 15 Cidade/Vila Maputo Maxixe Vilanculos Beira Pebane Angoche Memba Ilha Macaloe Mtwara Note que os dados produzidos são só representativos apenas das águas oceânicas expostas no mar alto, com profundidades de 100m ou mais. Os pontos da grelha do NCEP no mar alto de Maputo, Beira, Maxixe e Vilanculos são fornecidos com melhor detalhe nas Figuras 5.5a até à 5.5d. Outubro 2012, p 20 Maputo Figura 5.5a: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo de Maputo Legenda: Mozambique Current (see Note) – Corrente de Moçambique (ver Nota) 100 m 200 m 600 m Outubro 2012, p 21 Maxixe Figura 5.5b: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo de Maxixe 2000 m 1000 m 200 m 600 m 100 m Legenda: Mozambique Current (see Note) – Corrente de Moçambique (ver Nota) Outubro 2012, p 22 Vilanculos Figura 5.5c: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo de Vilanculos 200 m 600 m 1000 m Legenda: Mozambique Current (see Note) – Corrente de Moçambique (ver Nota) Outubro 2012, p 23 Beira 50 m 600 m 1000 m Figura 5.5d: Localização dos pontos da grelha do NCEP ao largo da Beira Legenda: Mozambique Current (see Note) – Corrente de Moçambique (ver Nota); Sandwaves (see Note) – Ondas de Areia (ver Nota); Local Magnetic Anomaly (see Note) –Anomalia Magnética local; Mozambique Channel – Canal de Moçambique; Lighthouse – Farol; Macúti Approach – Aproximação do Macúti. Outubro 2012, p 24 Clima das Ondas Na Tabela 5.2. é apresentado um resumo das estatísticas gerais por estação. Esta tabela apresenta a média, o desvio padrão, mínimo e máximo, e percentis de excedência seleccionados. Esta tabela indica que a altura das ondas diminui em direcção ao Norte de Moçambique. O tamanho máximo das ondas registado no Sul foi 6.2 m, diminuindo para 4.2 m na parte Norte. No entanto, as ondas parecem aumentar novamente na parte Sul da Tanzânia, possivelmente como resultado da redução do efeito de protecção de Madagáscar. A distribuição mensal da altura média das ondas e do desvio padrão da altura da onda em cada estação são retratados na Figura 5.6. Deste modo, pode observar-se que as ondas de maior amplitude ocorrem durante a estação de Inverno, enquanto que as condições mais calmas ocorrem geralmente nos períodos de Novembro a Fevereiro. Observa-se uma menor variação sazonal do na parte Sul do que na parte Norte da costa Moçambicana. Tabela 5.2/ Outubro 2012, p 25 Tabela 5.2: Estação ML01 ML03 ML04 ML06 ML08 ML10 ML11 ML12 ML13 Lat Grau 26 24 22 20 18 16 14 12 10 Min 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Long Grau 33 36 36 37 38 41 41 41 41 Min 45 15 15 30 45 15 15 15 15 Estatísticas gerais sobre a altura das ondas Cidade/Vila NCEP ID Média Variância Min Max 0.01% 0.05% 0.10% 1% 5% 10% 25% 50% 75% 90% Maputo Maxixe Vilanculos Beira Pebane Angoche Memba Ilha Macaloe Mtwara 1302 1206 1108 1011 914 818 720 622 524 1.8 1.9 1.7 1.6 1.4 1.4 1.1 1.1 1.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.2 0.2 0.3 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.3 6.2 6.0 5.4 5.3 5.3 5.3 4.2 4.2 4.2 6.0 5.9 5.3 5.3 5.2 5.2 4.1 4.1 4.3 5.7 5.6 5.0 4.9 4.8 4.7 3.8 3.7 3.8 5.4 5.4 4.9 4.8 4.6 4.3 3.5 3.6 3.7 4.2 4.2 3.9 3.8 3.6 3.4 2.6 2.6 2.8 3.2 3.3 3.0 3.0 2.8 2.5 2.0 2.0 2.3 2.8 2.9 2.6 2.6 2.3 2.2 1.8 1.8 2.0 2.1 2.2 2.0 1.9 1.7 1.6 1.4 1.4 1.7 1.7 1.8 1.5 1.4 1.3 1.2 1.0 1.0 1.3 1.4 1.4 1.2 1.1 1.0 1.0 0.8 0.8 1.0 1.2 1.2 1.0 0.9 0.8 0.8 0.6 0.6 0.8 Outubro 2012, p 26 NCEP - 1206 (Offshore of Maxixe): Signficant wave height 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 Hmo (m) Hmo (m) NCEP - 1302 (Offshore of Maputo): Signficant wave height 3.0 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Month Mean Mean 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 1.5 Sep Oct Nov Dec Sep Oct Nov Dec Sep Oct Nov Dec Sep Oct Nov Dec 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Month Mean Jul Aug Month Standard deviation Mean NCEP - 914: Signficant wave height Standard deviation NCEP - 818: Signficant wave height 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 Hmo (m) Hmo (m) Aug Standard deviation NCEP - 1101 (Offshore of Beira): Signficant wave height 3.0 Hmo (m) Hmo (m) NCEP - 1108 (Offshore of Vilanculos): Signficant wave height 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Month Mean Jul Aug Month Standard deviation Mean NCEP - 720: Signficant wave height Standard deviation NCEP - 622: Signficant wave height 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 Hmo (m) Hmo (m) Jul Month Standard deviation 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Month Mean Jul Aug Month Standard deviation Mean Standard deviation NCEP - 524: Signficant wave height 3.0 Figura 5.6: Média e desvio padrão da altura das ondas com base nos dados do NCEP 2.5 Hmo (m) 2.0 1.5 1.0 Legenda: 0.5 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Month Mean Standard deviation Sep Oct Nov Dec INGLÊS Offshore of Significant wave height Mean Standard deviation PORTUGUÊS Ao largo de Altura significativa das ondas Média Desvio padrão Outubro 2012, p 27 Na Figura 5.7 são apresentadas as distribuições anuais conjuntas da altura e direcção das ondas para cada uma das estações na forma de rosas das ondas. Os diagramas indicam que na parte Sul de Moçambique (desde a fronteira Sul até Vilanculos), existe uma direcção bi-modal das ondas, cuja aproximação ocorre de S e SE/ESE. Na parte central (de Vilanculos até Angoche), torna-se também proeminente uma componente de SSO, juntamente com a componente de SSE. No entanto, a componente de SSO é mais proeminente em direcção à secção Norte. Na parte Norte da costa Moçambicana, a direcção das ondas é predominantemente S. No entanto, aparentemente na área costeira entre Moçambique e a Tanzânia, a direcção muda mais para E, dado que o efeito de Madagáscar é menor. NCEP: Annual wave roses Figura 5.7: Diagramas anuais de Altura e Direcção de Ondas com base em 12 anos de dados de ondas do NCEP Os dados de ondas do NCEP fornecem também informação sobre os períodos das ondas. A Figura 5.8 apresenta os diagramas de dispersão da altura significativa das ondas (Hmo) versus o período de pico das ondas (Tp). Outubro 2012, p 28 Figure 5.8: Diagramas de dispersão de Hmo versus Tp para a estação de ondas do NCEP Outubro 2012, p 29 Os períodos de pico (Tp) das ondas de menor amplitude varia sobretudo entre 3 s e 20 s ao largo da costa Moçambicana. O período das ondas de maior amplitude varia entre períodos de 8 s a cerca de 18 s. Informação de Ciclones Os dados do NCEP são derivados a partir do modelo global Wavewatch III. Portanto, uma vez que os ciclones tropicais são fenómenos atmosféricos relativamente pequenos e dinâmicos, as ondas geradas por ciclones não estão bem representadas pelos dados do NCEP. Existem também poucos dados calculados para verificar os dados de ondas geradas por ciclones. Foi, portanto, necessário examinar a informação disponível sobre ciclones. Para este estudo, foram utilizados os Relatórios Anuais do Centro Associado de Aviso de Ciclones Tropicais (JTWC) (JTWC 1997, 2009). A partir destes relatórios, foram identificados quatro ciclones tropicais para verificação dos dados do NCEP correspondentes. Durante o ciclone tropical Eline (Fevereiro de 2000), com ventos de cerca de 200 km/h, o ponto da grelha mais próximo, ao largo da Beira, indicou ondas do mar alto com cerca de 4 m. Durante o ciclone tropical Japhet (Março de 2003), o NCEP observou ondas de cerca de 4 m ao largo da Beira e de cerca de 3 m ao largo de Vilanculos. O ciclone tropical Favio passou sobre a região de Vilanculos com ventos superiores a 150 km/h. Foram observadas ondas com uma altura de cerca de 2 m nas ondas do mar alto. Assim sendo, o modelo NCEP está aparentemente a subestimar a magnitude destas ondas. Neste estudo, foi extraída informação sobre os ciclones apenas a partir de 1997 (obtida a partir do JTWC, 2009), de forma a coincidir com os dados do NCEP. Uma avaliação sobre as trajectórias estimadas dos ciclones indicou que estes se deslocaram através do Canal Moçambicano durante o período de Novembro a Abril. Com base nos dados do período de 1997 até 2008, aproximadamente três ciclones moveram-se através do Canal de Moçambique numa base anual, e presume-se que tenham tido impacto sobre as ondas. Durante este período alguns ciclones tropicais de relevo afectaram a costa Moçambicana. Os ciclones tropicais que atingiram a costa desde 1994, tal como resumidos no Relatório de Mudanças Climáticas do INGC (Relatório da 1ª Fase, 2009), são apresentados na Tabela 5.3. Infelizmente não foram prontamente disponibilizados dados de ondas para estes ciclones, excepção feita às medições do CSIR realizadas ao largo da Beira, durante o ciclone tropical Lisette em Fevereiro de 1997. A bóia de ondas colocada numa profundidade de 20 m, registou um pico de cerca de 4 m (Hs) com um correspondente período pico de cerca de 10 s. Vale a pena notar que estão disponíveis dados sobre as ondas, obtidos a partir da detecção remota de satélite, para a área em questão. Estes satélites (p.e. Jason, Envisat) têm rastreios fixos (isto é, geo-órbita). Portanto, podem ser realizados estudos mais detalhados para identificar os rastreios de satélite que coincidem com a ocorrência de ciclones. Outubro 2012, p 30 Tabela 5.3: Ciclones tropicais e tempestades tropicais (TT) que atingiram à costa de Moçambique no período entre 1994 e 2008 (fonte: Relatório do INGC, 2009) Ano 1994 1995 1996 1997 1998 2000 2000 2003 2003 2004 2007 2008 Categoria e Nome (Cat 4) Nadia (TT) Fodah (Cat 4) Bonita (Cat 1) Lisette (TT) (Cat 4) Eline (Cat 4) Hudah (Cat 4) Japhet (TT) Atang (TT) Delfina (Cat 4) Favio (Cat 4) Jokwe 1 Alcance em terra firme Norte Centro Centro Centro Norte Centro Centro Sul Norte Centro Sul Norte Data 24 Mar 22 Jan 14 Jan 2 Mar 17 Jan 22 Fev 8 Abrl 2 Mar 13 Nov 1 Jan 22 Fev 08 Mar Intensidade actual Cat 1 DT Cat 1 TT DT Cat 4 Cat 1 Cat 2 DT TT Cat 3 Cat 3 Velocidade do vento 139 km/h 37 km/h 130 km/h 111 km/h 56 km/h 213 km/h 148 km/h 167 km/h 46 km/h 93 km/h 185 km/h 180 km/h 1 Ocorre quando o centro do ciclone tropical cruza a linha da costa Análise de Ondas Extremas Introdução Uma vez que as condições locais das ondas são a causa principal dos níveis extremos da água do mar e de potenciais inundações/cheias de áreas, é necessário quantificar as condições locais das ondas extremas encontradas ao longo da costa. Foram aplicados dois procedimentos neste estudo de forma a determinar as condições locais das ondas extremas. O primeiro procedimento envolveu adequar uma distribuição estatística aos dados do NCEP, enquanto o segundo procedimento centrou-se na determinação da altura das ondas geradas pelas condições extremas de vento durante o ciclone.Ambas as abordagens foram aplicadas a toda a costa Moçambicana. As secções seguintes fornecem uma visão global dos procedimentos e dos resultados. (Estes resultados, em conjugação com outros factores geradores dos níveis de água extremos na costa, foram considerados na avaliação das inundações costeiras nas Secções 5.5, 5.6 e 6.2) Análise de Ondas Extremas do NCEP O clima das ondas do NCEP foi analisado e foram testadas distribuições estatísticas apropriadas (p.e. Fisher-Tippet e Weibull) de forma a encontrar as mais aplicáveis à costa Moçambicana. Um artigo de Rossouw e Rossouw (1999) fornece uma descrição destas distribuições e a sua aplicação às estatísticas de ondas. O procedimento final foi baseado no método de POT (Rossouw & Rossouw, 1999) e na adequação das distribuições estatísticas Weibull e Gumbell a todos os dados direccionais. Na Tabela 5.4 apresenta-se um resumo dos resultados. Note-se que o período de pico correspondente (Tp) foi baseado na relação de Tp2 versus altura das ondas. Ao determinar a média do períodos das ondas por conjunto de alturas das ondas (de 0.5 m), pôde ser assumida uma relação linear. O Tp derivado para cada altura da onda extrema é, portanto, uma estimativa do período correspondente. Uma vez que são indicados períodos de ondas mais longos nos dados (Figura 5.8) do que os apresentados na Tabela 5.4, será necessária uma análise mais detalhada para cada local em particular. As ondas com períodos mais longos vão influenciar a energia das ondas que chegará num determinado local. Outubro 2012, p 31 Tabela 5.4: Mtwara (M13) Ilha Macaloe (M12) Memba (M11) Angoche (M10) Pebane (M08) Beira (M06) Vilanculos (M04) Maxixe (M03) Maputo (M01) Site Dir All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW All N NE E SE S SW W NW Return period 1 Hm0 [m] Tp [s] 5.2 10.1 2.4 5.0 2.4 5.5 3.8 10.1 4.7 10.6 5.9 10.1 4.0 - Análise de Ondas Extremas do NCEP para 9 locais ao largo da costa Moçambicana 5 Hm0 [m] 6.3 2.6 2.5 4.6 5.6 6.9 4.7 Tp [s] 10.7 5.2 5.6 10.8 11.3 10.4 - 10 Hm0 [m] 6.7 2.7 2.6 4.9 6.0 7.3 5.0 Tp [s] 11.0 5.2 5.6 11.0 11.5 10.5 - 20 Hm0 [m] 7.1 2.7 2.7 5.3 6.3 7.7 5.3 Tp [s] 11.2 5.3 5.7 11.3 11.8 10.6 - 30 Hm0 [m] 7.4 2.8 2.8 5.5 6.5 7.9 5.4 Tp [s] 11.3 5.3 5.7 11.4 12.0 10.7 - 40 Hm0 [m] 7.6 2.8 2.8 5.6 6.7 8.1 5.6 Tp [s] 11.4 5.3 5.7 11.5 12.1 10.7 - 50 Hm0 [m] 7.7 2.9 2.8 5.7 6.8 8.2 5.6 Tp [s] 11.5 5.3 5.7 11.6 12.2 10.7 - 100 Hm0 [m] 8.1 2.9 2.9 6.1 7.2 8.6 5.9 Tp [s] 11.7 5.4 5.8 11.9 12.4 10.8 - 2.3 5.3 3.5 3.6 4.5 5.1 5.7 4.7 5.0 11.2 7.3 8.3 9.2 10.0 11.5 12.7 2.5 6.5 4.0 4.2 5.5 6.3 6.8 5.4 5.1 12.1 7.8 8.9 9.7 10.7 12.0 12.7 2.6 7.0 4.2 4.4 5.9 6.7 7.2 5.7 5.1 12.4 8.0 9.2 9.9 11.0 12.1 12.7 2.7 7.5 4.3 4.7 6.3 7.2 7.6 6.0 5.1 12.8 8.1 9.4 10.2 11.3 12.3 12.7 2.7 7.7 4.5 4.8 6.6 7.5 7.8 6.2 5.2 12.9 8.3 9.5 10.3 11.4 12.4 12.7 2.8 7.9 4.5 4.9 6.8 7.7 8.0 6.3 5.2 13.1 8.3 9.6 10.4 11.6 12.5 12.7 2.8 8.1 4.6 5.0 6.9 7.9 8.1 6.4 5.2 13.2 8.4 9.7 10.4 11.6 12.5 12.7 2.9 8.6 4.8 5.3 7.4 8.3 8.5 6.7 5.2 13.5 8.6 9.9 10.7 11.9 12.7 12.7 4.8 3.1 3.3 3.8 4.5 5.5 3.5 10.3 6.9 7.4 9.0 9.5 10.3 - 6.0 3.5 3.9 4.5 5.5 6.6 4.2 11.1 7.4 7.9 9.7 10.1 10.4 - 6.4 3.7 4.2 4.8 5.9 7.1 4.5 11.5 7.6 8.2 10.0 10.3 10.5 - 6.9 3.9 4.4 5.1 6.2 7.6 4.7 11.8 7.8 8.4 10.3 10.5 10.5 - 7.2 4.0 4.6 5.3 6.5 7.9 4.9 12.0 7.9 8.5 10.4 10.7 10.6 - 7.4 4.1 4.7 5.4 6.6 8.1 5.0 12.1 8.0 8.6 10.5 10.8 10.6 - 7.5 4.2 4.8 5.5 6.7 8.3 5.1 12.2 8.0 8.6 10.6 10.8 10.6 - 8.0 4.4 5.0 5.8 7.1 8.7 5.4 12.5 8.2 8.8 10.9 11.1 10.7 - 4.5 3.0 3.3 3.3 4.4 4.9 4.1 10.6 6.6 9.0 7.2 9.4 10.9 - 5.4 3.5 3.9 3.8 5.0 5.7 5.0 11.3 7.0 9.9 7.7 9.9 11.2 - 5.7 3.7 4.2 4.0 5.3 6.1 5.4 11.5 7.2 10.3 7.8 10.1 11.4 - 6.1 3.9 4.5 4.3 5.6 6.4 5.8 11.8 7.4 10.6 8.0 10.3 11.5 - 6.3 4.0 4.7 4.4 5.8 6.7 6.1 12.0 7.5 10.8 8.1 10.4 11.6 - 6.4 4.1 4.8 4.5 5.9 6.8 6.2 12.0 7.6 10.9 8.2 10.4 11.6 - 6.5 4.2 4.9 4.6 6.0 6.9 6.4 12.1 7.6 11.0 8.3 10.5 11.7 - 6.9 4.4 5.1 4.8 6.2 7.2 6.8 12.4 7.8 11.4 8.5 10.7 11.8 - 4.3 1.7 2.6 2.8 3.8 4.5 3.9 11.4 4.4 6.4 7.5 8.4 11.5 - 5.1 1.8 3.0 3.3 4.4 5.4 4.9 12.2 4.5 6.8 8.2 8.8 12.2 - 5.5 1.8 3.2 3.6 4.7 5.7 5.3 12.6 4.5 6.9 8.5 9.0 12.4 - 5.8 1.8 3.3 3.8 5.0 6.0 5.8 12.9 4.5 7.0 8.7 9.2 12.7 - 6.0 1.8 3.4 4.0 5.1 6.2 6.0 13.0 4.5 7.1 8.9 9.3 12.8 - 6.1 1.8 3.5 4.1 5.2 6.4 6.2 13.2 4.5 7.2 9.0 9.4 12.9 - 6.2 1.9 3.5 4.2 5.3 6.5 6.3 13.3 4.5 7.2 9.0 9.4 13.0 - 6.6 1.9 3.7 4.4 5.6 6.8 6.8 13.6 4.6 7.3 9.3 9.6 13.2 - 4.1 2.9 2.6 3.1 2.6 4.3 3.4 11.7 6.8 6.2 7.2 6.9 11.9 12.8 5.2 3.4 3.0 3.7 3.0 5.2 4.0 12.8 7.2 6.5 7.7 7.2 12.8 12.8 5.6 3.6 3.2 4.0 3.1 5.6 4.2 13.3 7.3 6.6 7.9 7.3 13.1 12.9 6.0 3.8 3.4 4.3 3.3 5.9 4.5 13.7 7.5 6.7 8.1 7.4 13.4 12.9 6.2 3.9 3.5 4.5 3.4 6.2 4.6 13.9 7.5 6.7 8.2 7.5 13.6 12.9 6.4 4.0 3.5 4.6 3.4 6.3 4.7 14.1 7.6 6.8 8.3 7.5 13.7 12.9 6.6 4.0 3.6 4.7 3.5 6.4 4.8 14.2 7.6 6.8 8.4 7.6 13.8 12.9 7.0 4.2 3.8 5.0 3.6 6.8 5.1 14.6 7.8 6.9 8.5 7.7 14.1 12.9 3.2 3.0 2.0 2.6 2.5 3.5 9.1 7.4 6.8 7.4 7.1 9.3 3.9 3.5 2.3 3.2 2.9 4.2 9.8 8.0 7.0 8.0 7.5 9.5 4.2 3.7 2.4 3.4 3.0 4.5 10.0 8.2 7.1 8.2 7.6 9.6 4.5 4.0 2.6 3.7 3.2 4.8 10.3 8.4 7.2 8.4 7.7 9.7 4.7 4.1 2.6 3.8 3.3 5.0 10.4 8.6 7.3 8.5 7.8 9.8 4.8 4.2 2.7 4.0 3.4 5.1 10.5 8.6 7.3 8.6 7.9 9.8 4.9 4.3 2.7 4.0 3.4 5.2 10.6 8.7 7.3 8.7 7.9 9.9 5.2 4.5 2.8 4.3 3.6 5.6 10.8 8.9 7.4 8.9 8.1 10.0 3.3 3.0 2.0 2.1 2.5 3.7 7.8 7.2 7.8 8.0 6.9 7.6 4.0 3.5 2.4 2.6 2.9 4.4 8.3 7.8 8.2 8.3 7.2 7.6 4.4 3.7 2.6 2.9 3.1 4.7 8.4 8.0 8.3 8.4 7.3 7.5 4.7 3.9 2.8 3.1 3.3 5.0 8.6 8.2 8.5 8.6 7.5 7.5 4.8 4.0 2.8 3.3 3.4 5.2 8.7 8.3 8.6 8.7 7.6 7.5 5.0 4.1 2.9 3.4 3.4 5.3 8.8 8.4 8.7 8.7 7.6 7.5 5.1 4.2 3.0 3.5 3.5 5.4 8.8 8.4 8.7 8.8 7.7 7.4 5.4 4.4 3.1 3.8 3.7 5.7 9.0 8.6 8.9 8.9 7.8 7.4 3.5 3.0 2.3 2.5 3.0 4.0 8.1 6.8 8.1 9.2 6.9 8.0 4.2 3.5 2.7 2.8 3.3 4.7 8.5 7.3 8.5 9.5 6.9 8.2 4.5 3.8 2.8 2.9 3.4 5.0 8.6 7.4 8.6 9.6 6.9 8.3 4.8 4.0 3.0 3.0 3.6 5.3 8.8 7.6 8.8 9.7 7.0 8.4 5.0 4.1 3.1 3.1 3.6 5.5 8.9 7.7 8.9 9.7 7.0 8.4 5.1 4.2 3.2 3.1 3.7 5.6 8.9 7.8 8.9 9.8 7.0 8.5 5.2 4.3 3.2 3.2 3.7 5.7 9.0 7.8 9.0 9.8 7.0 8.5 5.5 4.5 3.4 3.3 3.9 6.0 9.1 8.0 9.1 9.9 7.0 8.6 Outubro 2012, p 32 Legenda: INGLÊS Extreme wave analisys based on NCEP data Site Dir Return Period PORTUGUÊS Análise de Ondas Extremas com base nos dados do NCEP Local Direcção Período de Retorno Como se conclui na discussão anterior, os dados do NCEP não representam suficientemente ou contêm as ondas geradas por ciclones, menos ênfase é colocada nos resultados das análises de ondas extremas baseadas neste conjunto de dados (Tabela 5.4). As alturas das ondas do mar alto correspondentes a períodos de retorno de 1 a 100 anos, aplicáveis aos vários sectores da costa Moçambicana, são também indicadas na Tabela 5.4. Para o mar alto ao largo de Maputo e da Beira, por exemplo, os períodos de retorno calculados para várias alturas extremas de ondas podem ser apresentados graficamente, tal como indicado na Figura 5.9. Figura 5.9: Alturas extremas de ondas (dados de ondas do NCEP) versus períodos de retorno no mar alto de Maputo (esquerda) e da Beira (direita) Legenda: INGLÊS offshore wave height return period chart Wave height Return Period PORTUGUÊS Altura das ondas ao largo da costa Gráfico do período de retorno Altura das ondas Período de retorno A norma para os planos de engenharia de estruturas marinhas/costeiras é a condição periódica de ondas de 1 em 100 anos. Pode argumentar-se que as estruturas residenciais ou outras estruturas menos importantes podem ser planeadas para um período mais reduzido de, digamos, 50 anos. No entanto, com base nos períodos de retorno das ondas calculados (Figura 5.9) a condição de 1 em 50 anos é apenas 5% inferior à condição 1 em 100 anos, tanto para Maputo como para a Beira. Por esse motivo, os resultados para a altura das ondas de 1 em 100 anos (a norma de planeamento) são mais aplicados. Outubro 2012, p 33 Ondas extremas geradas por ciclones Foi obtida informação sobre a intensidade extrema do vento dos ciclones tropicais de forma a estimar as ondas extremas geradas por ciclones, como uma melhor alternativa aos dados de ondas do NCEP. Calculando ou estimando as intensidades extremas dos ventos, pode ser calculada a condição de ondas correspondente. Este procedimento foi também seguido uma vez que não estavam disponíveis, para este estudo, medições de longo prazo nem dados históricos de alta resolução, ao longo da costa Moçambicana. Rossouw (1999) utilizou dados obtidos através da JTWC e aplicou as técnicas de Monte Carlo para determinar o número e a intensidade média máxima dos ciclones tropicais esperada em 100 anos. Foram também obtidas estimativas para as condições extremas de vento para toda a costa Moçambicana, em função da latitude. Estas estimativas estão apresentadas na Tabela 5.5. Tabela 5.5: Estimativa da intensidade máxima média da velocidade do vento para 100 anos em função da latitude (Baseado em Rossouw, 1999) Latitude (Graus) 26.0 24.0 22.0 19.8 17.3 16.2 14.2 12.0 10.3 Cidade/Vila Costeira Maputo Maxixe Vilanculos Beira Pebane Angoche Memba Ilha Macaloe Mtwara Vm (nós) 96 116 132 120 142 134 132 138 106 Utilizando as intensidades máximas estimadas, Rossouw (1999) aplicou o seguinte procedimento para determinar a altura das ondas extremas. Note-se que a estimativa para a altura das ondas significativas (Hs) e período de pico das ondas associado (Tp) está descrito no SPM (USACE. 1984). Hs 5.03e R P 4700 R P Tp 8.6e 9400 1 1 0.29 V f UR 0.145 V f UR {m} (1) {s} (2) Onde: R (raio dos ventos máximos) = 11.671 0.014487 * Latitude *10 5 *Vm 3 {km} Outubro 2012, p 34 (3) Com Vm, a velocidade média do vento em 1-minuto, em m/s ∆P (inclinação da pressão) = e 1 Vm ln 0.6797 4.4548 {mb} (4) Com Vm em nós a = factor de movimento de avanço, estimado como sendo igual a 1.0 Vf= velocidade frontal do ciclone tropical {m/s} UR=0.865*Vm+0.5Vf (5) Com Vm e Vfem m/s Para os propósitos deste estudo, a velocidade frontal (Vf) considerou-se ser 7 m/s. Este valor foi baseado em Rossouw (1999) e numa análise das trajectórias dos ciclones obtida a partir de relatórios do JTWC. Na Tabela 5.6 apresentam-se os resultados deste procedimento. As condições das ondas para os próximos 100 anos, representam as condições do mar alto nas mesmas áreas tal como apresentados na Tabela 5.1. Um resumo das condições locais das ondas é esquematicamente apresentado na Figura 5.10, dando a altura e período das ondas ao longo da costa Moçambicana. Por exemplo, tendo por base a velocidade do vento que se espera vir a ocorrer apenas uma vez em 100 anos como resultado da presença de um ciclone tropical, a altura estimada das ondas ao largo da Beira seria da ordem dos 8.7 m. Estima-se que o período da onda correspondente seja 12 s. Tabela 5.6: Cidade/Vila Costeira Maputo Maxixe Vilanculos Beira Pebane Angoche Memba Ilha Macaloe Mtwara Estimativa das condições locais das ondas, para o mar alto e próximo da costa em 100 anos Latitude (Graus) 26.0 24.0 22.0 19.8 17.3 16.2 14.2 12.0 10.3 Condições locais das ondas em 100-anos Hs Tp 8.2 11 8.6 12 9.0 12 8.7 12 9.3 12 9.1 12 9.0 12 9.2 12 8.4 11 Profundidade da água = 14 m (a partir de 200 m); Declive = 1:50 0 (ortogonal) 45 (ortogonal) Hs Dir L Hs Dir L 7.8 0.0 122.0 7.0 27.0 122.0 8.4 0.0 135.0 7.4 25.0 135.0 8.8 0.0 135.0 7.8 25.0 135.0 8.5 0.0 135.0 7.5 25.0 135.0 9.1 0.0 135.0 8.0 25.0 135.0 8.9 0.0 135.0 7.9 25.0 135.0 8.4 0.0 135.0 7.8 25.0 135.0 9.0 0.0 135.0 8.0 25.0 135.0 8.0 0.0 122.0 7.2 27.0 122.0 Além disso, uma vez que as ondas obtidas representam condições de águas profundas, foi aplicada uma transformação linear de ondas de forma a estimar a altura das ondas a uma profundidade de 15 m. Foram determinados duas alturas de ondas. A altura das ondas foi determinada assumindo que as ondas se aproximam perpendicularmente à costa ou formando um ângulo de 45°. Estes resultados estão igualmente apresentados na Tabela 5.6. Deste modo, a condição de ondas no mar alto para 100 anos varia de 8.2 m a 9.3 m com uma média de 8.8 m de Outubro 2012, p 35 altura. É interessante notar que o maior desvio da média é de apenas 7%. As estimativas das condições de ondas extremas foram aplicadas na parte restante do estudo, excepto onde as mesmas tiverem sido substituídas pela modelação de ondas, tal como é discutido na Secção 5.4.3. Hmo1:100: 8.4 m Tp: 11 s Hmo1:100: 9.2 m Tp: 12 s Hmo1:100: 9.0 m Tp: 12 s Hmo1:100: 9.1 m Tp: 12 s Hmo1:100: 9.3 m Tp: 12 s Hmo1:100: 8.7 m Tp: 12 s Hmo1:100: 9.0 m Tp: 12 s Hmo1:100: 8.6 m Tp: 12 s Hmo1:100: 8.2 m Tp: 11 s Figura 5.10: 5.4.2 Condição locais das ondas, ao longo da costa Moçambicana, para um período de 100 anos Tendências do clima das ondas e condições futuras As constatações preliminares indicam que poderão existir tendências de longo prazo nos climas marinhos (meteo-oceânicos) regionais, enquanto que a subida do nível do mar, só por si, vai aumentar grandemente os riscos e impactos associados com ocorrências de tempestades marítimas extremas (Theron 2007). A variação regional, no clima global das ondas foi demonstrada por Mori et al. (2010), que previu que a altura média das ondas poderá aumentar de forma geral nas regiões das latitudes médias (ambos os hemisférios) e no oceano Antárctico, e diminuir no equador. O estudo destes autores foi baseado na simulação de tendências futuras. Foram fornecidas por Wang et al. (2004) evidências adicionais acerca de um aumento geral da altura das ondas no Atlântico Norte, assim como ao longo da costa Este da América do Norte. Outubro 2012, p 36 Komar e Allan (2208) observaram igualmente um aumento na altura das ondas, gerado por ciclones tropicais ao longo da costa Este dos Estados Unidos, utilizando dados de ondas, provenientes de bóias de ondas, do National Data Buoy Center1(NDBC). Investigações realizadas por Ruggerio et al. (2010) com dados de bóias, também indicaram um aumento na intensidade das tempestades, tanto ao longo da costa Oeste como da costa Este da América do Norte. Espera-se que tais alterações nos climas meteo-oceânicos regionais tenham impactos significativos nas áreas costeiras locais. É desta forma importante investigar também possíveis mudanças climáticas futuras, ao largo da linha costeira da África Austral, assim como os impactos associados esperados. Tal como previsto, um clima de ondas mais severo (ou indirectamente um clima mais severo dos ventos oceânicos) vai ter um maior impacto nos níveis das ondas e das inundações, e será necessário, deste modo, uma previsão das tendências futuras do clima das ondas. Realizou-se uma análise preliminar, apesar de os registos de ondas disponíveis para a África Austral sejam mais curtos do que o idealmente requerido para determinar tendências de longo prazo. Foi observado que a altura média significativa anual das ondas (Hm0), e o correspondente desvio padrão para o conjunto de dados de ondas recolhidos ao largo de Richards Bay (cerca de 230 km a Sul de Moçambique) e a altura média anual das ondas (Hm0) para a definição de dados de longo prazo, recolhidos ao largo da Cidade do Cabo (África do Sul), indicam que não há um aumento real progressivo. Estes resultados podem aparentar contradizer as conclusõesdo IPCC tal como as apresentadas em PIANC (2008). No entanto, os resultados da África do Sul podem reflectir um aspecto regional do impacto das mudanças climáticas. Uma vez que não existem dados de longo prazo para as águas de Moçambique, e dadas as diferentes condições meteorológicas, ou antes os diferentes mecanismos geradores de ondas, os padrões ou tendências no clima das ondas encontrado ao longo da costa este de África do Sul não pode ser transferido directamente para a costa Moçambicana. Apesar das médias dos dados da África do Sul aparentarem ser constantes, os dados individuais das tempestades demonstram algumas variações. Por exemplo, tendo em consideração os picos das tempestades individuais durante o período mais rigoroso do Inverno na África do Sul (de Junho a Agosto), pode observar-se visivelmente um aumento de cerca de 0.5 m ao longo de 14 anos (Figura 5.11). Esta tendência pode ser potencialmente indicativa de um aumento significativo na “tempestuosidade” ao longo das próximas décadas mas tal grande tendência é considerada improvável nesta fase. Vale também a pena reparar que o oposto ocorre durante o Verão: Existe uma tendência de diminuição geral ao longo dos últimos 14 anos no que diz respeito às tempestades individuais. 1 Em Português, Centro Nacional de Dados de Bóias. Outubro 2012, p 37 Offshore Cape Town - Winter Individual storm above 5 % exceedance value (4.9 m) 12 10 Hmo (m) 8 6 4 2 n10 8 ec -0 -D 1Ja n08 31 1Ja n06 n07 1Ja 4 ec -0 -D 1Ja n04 31 1Ja n03 0 n02 1Ja 1Ja ec -0 -D n99 n98 6 n00 31 1Ja 1Ja 1Ja ec -9 -D n95 n96 31 1Ja 1Ja 1Ja n94 0 Date Figura 5.11: Picos de tempestades individuais ao longo dos últimos 14 anos – ao largo da Cidade do Cabo (com base nos registos do CSIR em representação da TNPA - Transnet National Ports Authority, África do Sul) Legenda: INGLÊS Offshore Cape Town Winter Individual storm above 5% exceedance value Date PORTUGUÊS Ao largo da Cidade do Cabo Inverno Tempestade individual acima dos 5% de valor de excedência Data Se este registo de aumento for de facto indicativo de uma tendência, a tempestuosidade (em termos de intensidade) pode estar a aumentar. (Apesar disto alguns dos aspectos necessitam de um estudo mais aprofundado, incluindo rever as tendências de fluxo de energia e não apenas da altura das ondas). No entanto, considera-se que uma extrapolação para o futuro dos anteriores 0.5 m de aumento da altura das ondas é irrealisticamente elevada. Em certa medida pode afirmar-se que a tendência de subida (como possivelmente indicada pelos dados de ondas de África do Sul), é suportada pelo modelo de previsões de Mori et al. (2010), que aparenta mostrar um aumento no Sul do Oceano Índico de, grosso modo, 6% (com uma probabilidade de excedência de < 10-5) (Figura 5.12). Outubro 2012, p 38 Figura 5.12: Alterações futuras no clima das ondas a partir de previsões dos modelos de Mori et al. (2010) Legenda: INGLÊS Exceedence Probability Southern Indian Ocean Present Near future Future PORTUGUÊS Probabilidade de Excedência Oceano Índico-Sul Presente Futuro próximo Futuro Em vez de um registo suficientemente longo de dados de ondas e, consequentemente, sobre tendências do clima de ondas, o principal factor gerador das ondas, nomeadamente os ventos oceânicos, pode ser examinado de forma a determinar possíveis tendências. O clima e as condições das ondas são determinados pelos ventos oceânicos (através de parâmetros como p.e. velocidade do vento, duração do vento, área sobre a qual o vento sopra, ocorrência das ondas, dissipação das ondas, profundidade da água), tal como indicado na Figura 5.13. Está presentemente a ser realizada (pelo CSIR) a modelação do clima meteo-oceânico para a África Austral em termos de padrões barométricos e do vento presentes e futuros. Torna-se ainda necessário analisar os resultados (em termos dos factores tais como estatísticas e tendências dos ventos oceânicos) de forma a incorporar projecções futuras para o clima oceânico e condições de ondas resultantes. Outubro 2012, p 39 16 14 Graph of wave height vs. wind velocity. Based on Kamphuis (1999) Example for: fetch = 500 km & duration = 24 h. Wave Height (m Hmo) 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Wind Velocity (m/s) Figura 5.13: Exemplo de altura das ondas determinado a partir da velocidade do vento através de um modelo de vento/ondas Legenda: INGLÊS Graph of wave height vs. wind velocity Based on Kamphuis Example for Fetch Duration Wave Height Wind Velocity PORTUGUÊS Gráfico de altura das ondas vs. velocidade do vento Baseado em Kamphuis Exemplo para Área sobre a qual o vento sopra Duração Altura das Ondas Velocidade do Vento Apesar da possibilidade de ventos oceânicos mais fortes (p.e. IPCC 2007, Joubert and Hewitson 1997), ainda há muitas lacunas nas estimativas das alterações potenciais nos regimes de ventos ao largo da região costeira da África Austral. Em face desta limitação, e de forma a permitir uma avaliação dos impactos potenciais de ventos mais fortes, pode ser assumido um aumento modesto de 10%. (Tal está também de acordo com os pressupostos assumidos para a costa Alemã (Brinkmann, 2010)). A altura das ondas (no seu estado totalmente desenvolvido) é proporcional ao quadrado do factor de pressão do vento (UA). O factor UA pode ser relacionado com a velocidade do vento (U) de acordo com a seguinte expressão (US Army, Corps of Engineers, 1984): UA = 0.71 U1.23. Deste modo, o modesto aumento de 10% na velocidade do vento, representa um aumento de 12% na pressão do vento e um aumento de 26% na altura das ondas (Theron, 2007). Alguns modelos climáticos globais parecem prever um aumento na frequência e na intensificação de ciclones (e.g. Carter et al, 1994), mas aparentemente não existe consenso científico generalizado sobre tais alterações / tendências ciclónicas futuras. Enquanto que actualmente entram cerca de dois a três ciclones por ano no Canal de Moçambique, uma possível mudança em direcção a Sul da posição do cinturão de ocorrência dos ciclones devido às mudanças climáticas (ver o relatório do Tema 8), representaria um aumento na ocorrência de ciclones com impacto nas regiões costeiras do Sul de Moçambique. No entanto, embora esta seja uma projecção futura dos efeitos das mudanças climáticas, o grau de confiança estatístico destas Outubro 2012, p 40 projecções é, nesta fase, baixa. Este efeito potencial das mudanças climáticas não se espera que ocorra nas próximas décadas, mas é possível no longo prazo, talvez apenas depois de 2100. Tendo como base a informação e a discussão acima, pode concluir-se que o principal cenário para o clima futuro das ondas ao largo da costa de Moçambique, será um aumento de 6% a 10% na altura das ondas, em 2100, sendo a melhor estimativa um aumento de 6%, tal como foi obtido a partir de Mori et al, 2010. Este aspecto pode parecer insignificante, mas o efeito, por exemplo no transporte de sedimentos, pode ser significativo, tal como discutido na Secção 5.5.4. No entanto, apenas em termos da altura das ondas, é de facto algo insignificante, uma vez que a incerteza das alturas previstas das ondas ciclónicas será provavelmente superior a 6%. Adicionalmente, foi aumentada a profundidade da água na modelação de ondas ciclónicas de acordo com os cenários previstos de SNM, tendo em consideração deste modo um possível efeito superior das alterações climáticas nas ondas. Deste modo, o possível efeito adicional do pequeno aumento de 6% não foi explicitamente incorporado na modelação de ciclones. (A medida que melhores dados de ondas se tornarem disponíveis para a região de Moçambique, será importante reavaliar este aspecto.) 5.4.3 Modelação de ondas geradas por ventos ciclónicos Abordagem e enquadramento da modelação de ondas geradas por ventos ciclónicos A modelação numérica de ondas é uma ferramenta poderosa para compreender e determinar as condições das ondas numa área onde não haja dados disponíveis. O CSIR tem utilizado o modelo SWAN desde há muitos anos para simular a evolução de um campo de ondas desde o mar alto até à costa. Tal inclui o desenvolvimento do Sistema de Bóias Virtuais do CSIR, que está operacional na Table Bay e na Saldanha Bay (Rossouw et al, 2005). SWAN é o acrónimo para Simulating Waves Nearshore (Simulação de Ondas perto da Costa - Booij et al. 1999). O SWAN tem também a capacidade de considerar o vento local através da geração das ondas sobre o domínio do modelo. Adicionalmente, o SWAN permite considerar a variabilidade espacial e temporal do vento. Nesta parte do estudo focalizou-se a variação do campo do vento e propagação devido aos ciclones, e na consequente geração de ondas e sua propagação em direcção à linha costeira. Deste modo, utilizando os ventos extremos estimados para 100 anos, podem ser determinadas as condições das ondas correspondentes para locais específicos ao longo da costa. A aplicação do SWAN neste estudo encontra-se descrita abaixo. Enquadramento do modelo numérico de ondas SWAN O modelo SWAN é baseado na equação de balanço de acção espectral discreta e é totalmente espectral (em todas as direcções e frequências). Podem ser encontrados mais detalhes em Deltares (2010). Sendo um modelo espectral, implica que neste podem ser simulados campos aleatórios de ondas de baixa crista. Estes campos de ondas propagam-se simultaneamente a partir de direcções diferentes (p.e. vento marítimo com uma ondulação sobreposta). Note que o modelo SWAN representa os processos de geração de ondas pelo vento, dissipação por rebentação parcial (white-capping), dissipação devido à rebentação induzida pelo fundo e interacções não lineares entre ondas (triplas e quádruplas). Outubro 2012, p 41 Verificação da modelação de ondas geradas por ventos ciclónicas Para avaliar e verificar a habilidade da modelação de ondas geradas por ventos ciclónicos, foi definido um caso de teste, onde foi modelado um ciclone tropical verdadeiro. O CSIR reuniu dados de ondas, a partir das bóias de ondas ao largo da Beira, quando o ciclone tropical (CT) Lisette passou na área em 1997. Esta ocorrência forneceu uma oportunidade única para simular as ondas geradas por ciclone e comparar os resultados com os dados medidos. As posições das duas bóias de ondas são mostradas na Figuras 5.14. Figura 5.14: Localização das bóias de ondas ao largo da Beira, Moçambique Embora nas duas bóias houvesse informação disponível e suficiente sobre as ondas, pouca informação havia sobre o ciclone tropical Lizette. A informação mais útil foi obtida a partir do relatório Tropical Anual de 1997 do Joint Typhoon Warning Center (Centro Associado de Aviso de Tufões - JTWC, 1997). Este centro utiliza observações e imagens de satélite para estimar a magnitude e trajectórias dos ciclones. A trajectória do ciclone tropical Lisette, ao longo de Moçambique, é mostrado na Figura 5.15. A intensidade máxima estimada da velocidade do vento do ciclone foi de 39 m/s, a qual estava representada na velocidade média em 1 min. Outubro 2012, p 42 Na Figura 5.16 é mostrada uma imagem do escaterómetro a bordo do satélite ERS-2, do ciclone tropical Lizette, na manhã do dia 27 de Fevereiro de 1997, no Canal de Moçambique. O escaterómetro fornece informação sobre a velocidade e direcção do vento. É mostrada a estrutura do ciclone; em particular pode-se notar a sensibilidade para a direcção do vento, de cada antena do escaterómetro. O olho do ciclone, onde a velocidade do vento cai dramaticamente, é claramente mostrado pelos vectores de vento. TC Lizette Figura 5.15: Trajectória do ciclone tropical Lisette (a vermelho) sobre Moçambique (JTWC, 1997). Legenda: INGLÊS South Indian Ocean Tropical Cyclones JAN MAY FEB MAR Maximum Sustained Surface Wind Tropical Cyclone best tracks for the South Indian Ocean PORTUGUÊS Oceano Índico-Sul Ciclones Tropicais Janeiro Maio Fevereiro Março Vento Máximo Sustentado Verificado à Superfície Trajectórias optimizadas dos Ciclones Tropicais sobre o Oceano Índico-Sul Outubro 2012, p 43 Cyclone Lizette 27 February 1997 (07:25:06 UTC) Figura 5.16: Imagem do escaterómetro a bordo do ERS-2, mostrando os vectores de vento ciclónico do ciclone tropical Lisette (Fonte: ESA) De forma a representar o ciclone (ou campo do vento) no tempo e espaço no modelo SWAN, foi gerado um campo de vento usando sub-rotinas baseadas na linguagem de programação MatLab (Matrix Laboratory = Laboratório de Matrizes) ao longo de todo o domínio do modelo. Foi utilizada uma distribuição de vento esquematizada para descrever o ciclone tropical Lisette, baseada na pouca informação sobre a estrutura do ciclone que pode ser obtida. O campo de vento foi gerado em intervalos de tempo de 30 minutos, ao longo de um período de 2 dias. Exemplos destes campos de vento, em certos intervalos de tempo, estão apresentados na Tabela 5.7. Estes campos de vento seguem a trajectória do ciclone ao longo do tempo. Note que foi desenvolvida uma sub-rotina separada em MatLab para gerar a trajectória do ciclone. Outubro 2012, p 44 Tabela 5.7: Principais parâmetros de entrada para o ciclone tropical Lisette (Março 1997) Pressão média estimada (MSLP): Velocidade máxima do vento (média de 1 minuto): Velocidade máxima do vento (média de 1 hora – dados do SWAN): Raio da velocidade máxima do vento Velocidade frontal do ciclone (estimada a partir das trajectórias do JTWC): Nível da água (Tendo como base as medidas do nível da água do CSIR na Beira): 968 MB 39 m/s 31 m/s 12 km 5 m/s + 5.5 m até CD Foi desenvolvido um modelo SWAN, para a costa Moçambicana ao largo da Beira, utilizando estes campos de vento como dados de entrada. De forma geral, a configuração de um modelo SWAN típico pode abranger uma área de cerca de 50 km por 100 km. Neste caso particular, o domínio do modelo abrangeu uma área de cerca de 700 km por 800 km, a qual incluiu o Canal de Moçambique. O domínio do modelo é mostrado na Figura 5.17. Esta é uma área muito grande e, por conseguinte, de um exercício computacionalmente intensivo. O modelo SWAN consistiu em dois domínios de modelo, nomeadamente o domínio de baixa resolução mostrado na Figura 5.17 e outro de alta resolução. O domínio de alta resolução abrangeu uma pequena área na Beira, tendo em conta a batimetria de profundidade variável. ue M iq mb a oz Beira M ad ag as ca r Model domain Figura 5.17: O domínio do modelo SWAN Legenda: INGLÊS Mozambique Model Domain PORTUGUÊS Moçambique Domínio do Modelo A simulação das ondas foi realizada utilizando estes domínios de modelo e a configuração do campo de vento. Os campos de ondas geradas pelo vento, que correspondem ao campo de ventos mostrado na Tabela 5.7, são apresentados na Figura 5.18. Os campos de ondas são apresentados para uma área maior e para a área perto da Beira, onde foram colhidos os dados das ondas. Outubro 2012, p 45 Figure 5.18: Exemplo de campos de ondas geradas por ventos ciclónicos demonstrando a altura das ondas no Canal de Moçambique e perto da Beira em etapas particulares do tempo. De notar que são também apresentados os locais onde os dados das ondas foram colhidos. Outubro 2012, p 46 Outubro 2012, p 47 Na Figura 5.19 é mostrada uma comparação entre a altura simulada das ondas e os dados medidos. Tendo em conta a escassa informação sobre o ciclone, e considerando que não foram levadas em conta condições adicionais de fronteira nem as condições locais do vento, as simulações do modelo equiparam-se bastante bem aos dados da altura das ondas medidas, em ambos os locais de observação. (Note-se que os dados medidos da altura das ondas, registados 24 horas antes da ocorrência da tempestade ciclónica, foram subtraídos (por isso a linha rasa no eixo do Y está a 0 m), uma vez que a ondulação do fundo e o histórico de ondas geradas pelo vento não foram tomadas em consideração – apenas foram consideradas as ondas geradas pelo ciclone.) Figura 5.19: Séries temporais da altura das ondas medida e simulada – para ambos os locais de observação das ondas Legenda: INGLÊS Model Buoy Time (hours) PORTUGUÊS Modelo Bóia Tempo (horas) Os resultados do exercício de simulação indicaram que o modelo SWAN forneceu uma descrição razoavelmente boa da ocorrência do ciclone em termos de condições de ondas. A metodologia de modelação desenvolvida pode deste modo ser aplicada com um grau de confiabilidade considerável para simular as condições de ondas e ventos ciclónicos. Ondas extremas geradas por ventos ciclónicos ao longo da costa de Moçambique As análises dos dados inseridos sobre o clima das ondas no mar alto, as condições extremas e projecções futuras para a costa de Moçambique, foram consideradas nas secções anteriores. No entanto, de forma a avaliar a elevação das ondas costeiras e os impactos relacionados com as Outubro 2012, p 48 ondas, devem ser determinadas as condições das ondas na costa de forma a conceber as condições das ondas no mar alto. Por esse motivo, tendo como base a informação batimétrica disponível e os dados seleccionados das condições de ciclones no mar alto, foi realizada uma modelação numérica de ondas para determinar as condições costeiras requeridas. Foi realizada uma modelação limitada de ondas para três locais ao longo da costa Moçambicana, nomeadamente para as áreas de Maputo, Beira e Pemba. Uma vez que um ciclone se pode aproximar por uma grande variedade de direcções, foram estudadas várias direcções de propagação seleccionadas. Os locais seleccionados determinaram, no entanto, quais as direcções que foram simuladas com o SWAN. As três direcções de propagação de ciclones ao largo da costa de Moçambique, que podem resultar nas mais severas condições de ondas ao longo da costa, incluíram Sudeste, Este e Nordeste. De acordo com a norma para os desenhos de engenharia, foi seleccionada a condição de ondas de 1 em 100 anos. Na Tabela 5.8 apresenta-se um resumo dos detalhes de simulação para os três locais, tal como aplicado neste estudo. Note-se que o raio para a velocidade máxima do vento (R) foi baseado no procedimento apresentado em Rossouw (1999). O raio total o ciclone foi considerado como sendo 150 km. Tabela 5.8: Detalhes da simulação de ciclones para 3 locais em Moçambique. Parâmetro de simulção Velocidade do vento – média horária (m/s) Vf - velocidade frontal (m/s) Raio para a velocidade máxima do vento (km) Direcções de aproximação simuladas com o SWAN Maputo 42 7 12 ENE & E Local Beira 48 7 12 E & SE Pemba 56 7 12 NE & E Nas Figuras 5.20 a 5.22 apresentam-se exemplos de campos de vento, tal como gerados por um ciclone com uma condição de vento de 1 em 100 anos, para os três locais. Os campos de vento são apresentados em termos dos contornos de altura das ondas (i.e. a variedade de cores) e vectores de ondas. Estes vectores de ondas mostram a direcção média das ondas enquanto que a altura das ondas é representada pelo tamanho do vector. O campo de ondas retratado na Figura 5.20 é o resultado da aproximação do ciclone de EsteNordeste. As maiores ondas prevalecem em águas abertas (cor branca) e diminuem rapidamente na proximidade da costa, como resultado da diminuição da profundidade da água. Na Figura 5.21c é apresentado um campo de ondas semelhante para a área da Beira. As ondas são maiores em águas abertas e mais pequenas na proximidade da costa. A Figura 5.21 também apresenta o campo de ondas de todo o ciclone, enquanto este se desloca em direcção à costa proveniente de Sudeste. Na Figura 5.22 é mostrado o campo de ondas gerado por um ciclone aproximando-se de Pemba proveniente de Este. A Figura 5.22a (lado esquerdo) mostra as ondas no momento em que o ciclone está ao largo de Pemba. Note-se que o centro do ciclone está para Norte de Pemba, de forma a assegurar o impacto máximo das ondas que se aproximam. A Figura 5.22b (lado direito) mostra o campo de ondas no momento em que o ciclone está já sobre o continente. Outubro 2012, p 49 Figura 5.20: Exemplo de modelação de ondas para determinar as condições costeiras em Maputo (direcção das ondas do ciclone: este-nordeste) Outubro 2012, p 50 Figura 5.21a, b e c: Exemplo de modelação de ondas para determinar as condições na costa da Beira (direcção das ondas do ciclone: Sudeste) Legenda: INGLÊS Cyclone waves Direction Axis PORTUGUÊS Ondas de ciclone Direcção Eixo Outubro 2012, p 51 Figura 5.22a e b: Exemplo de produto da modelação de ondas geradas por ventos ciclónicos para Pemba; (a) ciclone no mar alto em direcção a Este; (b) ciclone na costa / sobre a baía. Legenda: INGLÊS Scenario Constant wind deg Northing Easting PORTUGUÊS Cenário Vento constante graus Para Norte Para Este Outubro 2012, p 52 Talvez valha a pena notar que a determinação das ondas próximas da costa, com a utilização de um modelo numérico, fornece uma estimativa mais realista para as ondas extremas do que a mera determinação das ondas próximas da costa, a partir das ondas extremas estimadas para o mar alto, com a utilização de uma equação simples de refracção / empolamento da onda. As encostas / características batimétricas suaves têm um impacto significativo na dissipação das ondas (e.g. através da atrito e empolamento) que pode ser melhor estimada com um modelo numérico. No seguimento das simulações com o SWAN, foram extraídos os parâmetros relevantes de ondas em algumas posições para cada uma das três áreas. Estes parâmetros foram incorporados na determinação dos níveis de inundação e erosão costeiras para as áreas específicas. As abordagens / metodologias de cálculo e seus resultados estão descritos na secção seguinte. 5.5 5.5.1 Conceitos básicos e abordagem De acordo com o constatado na revisão bibliográfica, provavelmente o factor mais significativo gerador de impactos destrutivos na costa Moçambicana são as tempestades marítimas (p.e. devido a ciclones) combinado com elevados níveis de água (Secção 5.2). Deste modo, a parte restante deste capítulo é focalizada na quantificação destes aspectos/factores específicos dos perigos costeiros. Actualmente, modelos baseados em processos são aplicados a estes factores específicos os quais têm o maior efeito nos impactos costeiros. A resposta da linha costeira e o impacto de inundações é influenciada por parâmetros / processos costeiros, tais como: topografia, geologia, acção das ondas na costa, subida do nível do mar, batimetria e volume das dunas frontais. Para tornar mais útil a quantificação dos perigos e, em ultima instância, encontrar formas de reduzir os riscos, é necessário ser capaz de prever ou projectar a reacção costeira e gravidade dos impactos. Este tema é abordado nas secções seguintes. 5.5.2 Previsão dos níveis elevados da água do mar na costa Tal como já foi mencionado, os factores mais significativos de influência dos elevados níveis da água do mar na costa são as marés, a elevação devida ao vento, a elevação devida ao efeito hidrostático, a elevação devida a dissipação das ondas e, no futuro, a subida do nível do mar devido às mudanças climáticas. Todos estes factores afectam o nível da água calma na linha costeira. Os factores / componentes mais significativos de níveis extremos da água do mar na costa, no contexto da África Austral são as marés, o potencial de SNM e a elevação das ondas. Consultar a Figura 5.3 para uma definição esquemática das várias componente referidas abaixo. Marés As marés vivas em Moçambique chegam até cerca de 3.7 m acima do nível do mar. Na Tabela abaixo são fornecidos os níveis de marés, nas diferentes localizações ao longo da costa de Moçambique. Outubro 2012, p 53 Tabela 5.9: Níveis de marés tendo por base os dados do UK Hydrographic Office (2007). Localização (de Sul para Norte) Nível médio da maré alta de águas vivas (m em relação à SNM) Richards Bay 1.1 Maputo 1.5 Inhambane 1.4 Bazaruto 1.9 Beira 2.9 Chinde 1.8 Quelimane 2.1 Maquivale 2.2 Pebane 1.9 Moma 1.4 Porto de Angoche 1.9 Porto de Moçambique 1.8 Nacala 3.3 Pemba 3.3 Mocímboa da praia 3.7 Palma 3.2 Elevação devida ao vento e dissipação das ondas A elevação devida ao do vento é normalmente uma componente mais pequena de níveis combinados extremos de água do mar na costa, e ao longo de costas abertas pode ser até insignificante (a quantidade está dependente do formato da costa). É também difícil separar a elevação devida ao vento da normalmente mais dominante elevação devida a dissipação das ondas e, especialmente, da elevação máxima devida à acção das das ondas. Muitos autores não distinguem claramente entre a elevação devida ao vento e outras elevações relacionadas com as ondas, e alguns assumem que a determinação / cálculo combinado da elevação devida à dissipação das ondas e da elevação máxima devida acção das ondas inclui a componente, na maioria das vezes mais pequena, da elevação devida ao vento. Se for feita mais alguma concessão específica à elevação devida ao vento, o total das elevações combinadas tende a ser, de alguma forma, sobrestimada. Por esta razão a elevação devida ao vento está incluída no cálculo da elevação devida a dissipação das ondas tal como abordado na secção 5.5.3. A bibliografia providencia várias linhas de orientação para estimar a quantificar a elevação devida a dissipação ondas na costa. De acordo com o FEMA (2000) a elevação é de 10 a 20% da altura das ondas na rebentação. Karsten (2008) coloca a elevação em 20% da altura das ondas ao largo da costa (Hmo). A WMO (1998) afirma que: “Como regra básica geral, a elevação devida a dissipação das ondas na costa é cerca de quinze a vinte por cento da variância da altura incidente das ondas.” O factor de elevação devida a dissipação das ondas (Ws), que é uma função da altura, Outubro 2012, p 54 período e direcção das ondas, pode também ser estimado utilizando uma abordagem, apresentada por Goda (2000), para a gama de períodos de ondas seguinte: Ws = 0.13 = 0.15 = 0.16 Onde Tp para Tp ≤ 11 s para 11 s < Tp ≤ 12 s para Tp > 12 s = Período da onda Deste modo, tendo por base estas linhas de orientação publicadas e a distribuição dos períodos das ondas versus a altura das ondas ao largo da costa de Moçambique (Secção 5.4), o factor de elevação das ondas é considerado como 0.16. Para estimar o aumento no nível das águas como resultado da elevação devida a dissipação das ondas, é proposta a seguinte relação: elevação devida a dissipação das ondas = H’0 * Ws Onde: H’0 = Altura significativa das ondas “equivalente”, não refractada, no mar alto Ws = Factor de elevação devida a dissipação das ondas (de acordo com Goda) Para o propósito desta estimativa, a altura “equivalente”, não refractada, da altura significativa das ondas ao largo da costa (H’0) está relacionada com a altura das ondas ao largo da costa observadas, através da seguinte relação: Onde: H’0 Kr Hsao largo da costa = Kr * Hsao largo da costa = coeficiente de refracção = Altura significativa das ondas no mar alto (a partir do p.e. NCEP ou modelação de ciclones) O coeficiente de refracção é sobretudo uma função da direcção das ondas, período das ondas e da orientação da linha costeira. Quase todos os coeficientes de refracção simplificados (Kr) para as regiões próximas da costa da África Austral se situam entre 0.4 e 0.98 (Rossouw pers com). A concepção para as condições das ondas ao largo da costa de Moçambique foram determinados para variar entre 8.2 m e 9.3 m (Secção 5.4.3). Deste modo, a altura “equivalente”, não refractada, das ondas significativas no mar alto (H’0) varia aproximadamente entre 3.3 m a 9.1 m. Através da aplicação do factor de elevação devida a dissipação das ondas de Goda, estima-se que a elevação devida a dissipação das ondas varie entre aproximadamente 0.5 m e 1.5 m, ou cerca de 1 m em média. Em termos de diferenças regionais no clima de ondas ao largo da costa, tal como indicado na Secção 5.4 e na Tabela 5.6, o maior desvio em relação à média da altura das ondas (condições das ondas para 100 anos) é apenas cerca de 7%. Este aspecto resultaria apenas num desvio de 7 cm da elevação média de 1 m, o qual é insignificante e, desta forma, significa que as diferenças regionais no clima das ondas podem ser seguramente negligenciadas (no que diz respeito a elevação). As maiores diferenças na elevação devida a dissipação das ondas indicadas acima (com elevações a variar de 0.5 m a 1.5 m), são devidas à exposição às ondas e aos efeitos de abrigo específicos dos locais (i.e. os coeficientes de refracção mencionados acima), mas até mesmo estas diferenças são de 0.5 m, ou menos, da elevação média de 1 m. As diferenças nas variações das marés, nos cenários de subida do nível do mar e na elevação devida Outubro 2012, p 55 à acção das ondas (Secção 5.5.3) são maiores e consequentemente mais significativas. Uma elevação devida a dissipação das ondas mais precisa, especifica para os vários locais, apenas pode ser determinada através de uma modelação numérica de ondas, que requer dados batimétricos detalhados para cada local, que não estão de todo disponíveis. Tendo todos estes factores em perspectiva, é considerado aceitável utilizar a elevação média devida à dissipação das ondas de 1 m para todos os locais de estudo. Elevação devida à acção hidrostática Maiores níveis de água do mar na costa resultam dos efeitos da baixa pressão atmosférica local ao longo do oceano. A elevação devida à variação da pressão pode ser estimada utilizando uma aproximação barométrica inversa, que se reflecte num aumento de cerca de 1 cm no nível do mar por cada diminuição de 1hPa na pressão atmosférica (Van Ballegooyen, 1996).As pressões mínimas anuais ao largo da costa de Moçambique (devido a ciclones) são na ordem dos 100 hPa abaixo do nível da pressão média no mar (estimada a partir dos dados do Centro Associado de Aviso de Tufões; JTWC, 1997). Deste modo, a A elevação máxima anual devida ao à acção hidrostática ao longo da costa Moçambicana é normalmente cerca de 1m. As estatísticas de ocorrência de ciclones na região ao largo de Moçambique, no momento actual, mostram uma ocorrência de menos 1/3 no Sul do país relativamente ao Centro (Fase 1 do INGC, 2009). Na Secção 5.4.2 é mencionada a possibilidade de uma mudança para sul do cinturão de ocorrência dos ciclones devido às mudanças climáticas (ver Fase I e relatório do Tema 8). Esta mudança representaria um aumento relativo na ocorrência de ciclones com impacto nas regiões costeiras do Sul de Moçambique. (Embora esta seja uma projecção futura dos efeitos das mudanças climáticas, o grau de confiabilidade estatística considerado nestas projecções é, nesta fase, baixa.) Em qualquer caso, foram registados ciclones muito fortes (com pressões centrais muito baixas) ao longo da região Sul de Moçambique. Por estas razões, é considerado aceitável utilizar um valor para a elevação devida à acção hidrostática ao longo de toda a costa Moçambicana, com o máximo anual sendo normalmente cerca de 1 m. Tendo por base estes cálculos, estima-se a combinação da elevação devida à dissipação das ondas e da elevação devida à variação da pressão” seja cerca de 2 m (respectivamente 1 m cada). Subida do Nível do Mar (SNM) Na secção 5.3 concluiu-se que a melhor estimativa (ou estimativa “central”) para a subida do nível do mar para 2100 é de cerca de 1 m, com um pior cenário possível de 2 m, e um melhor cenário possível (estimativa baixa) de 0.5 m. (Desta forma, a melhor projecção estimada para 2050 (“cenário intermédio”) é de 0.3 m a 0.5 m.) 5.5.3 Previsão da elevação máxima devida acção das ondas Um dos impactos da subida do nível do mar é que as ondas irão chegar mais ao interior da costa do que actualmente, o que implica que as actuais linhas limites de protecção para o projectos de desenvolvimento costeiro (das quais poucas existem) devem ser adaptadas. Uma linha limite de protecção para o desenvolvimento costeiro deve ser uma linha para o interior da qual as infraestruturas fixas (p.e. casas, estradas, etc.) poderão ser construídas com uma razoável segurança contra os impactos físicos dos processos costeiros (p.e. tempestades marítimas, erosão das ondas e elevação máxima devida à acção das ondas). Os factores que co-determinam a localização das Outubro 2012, p 56 linhas limite são as elevações das ondas tempestuosas e quão longe irá a linha costeira recuar devido à erosão, sendo estas afectadas pelo aumento esperado da subida do nível do mar e pelos aumentos projectados da tempestuosidade. Por esse motivo, foram determinados cenários realistas da subida do nível do mar e aumento potencial da altura das ondas, e foram feitos cálculos para estimar os efeitos resultantes na erosão e elevação máxima devida à acção das ondas. Tal como já mencionado, um passo importante no cálculo das linhas limite de protecção da costa (isto é, faixas de recuo seguras adequadas para o desenvolvimento costeiro) é a determinação da elevação máxima devida à acção das ondas, isto é, o ponto máximo que as ondas tempestuosas podem atingir (Figura 5.3). A partir de uma revisão bibliográfica sobre métodos de previsão de elevação máxima devida à acção das ondas, foram considerados 15 métodos, 7 dos quais foram avaliados com maior detalhe. Estes foram: Battjes (1971); Nielsen & Hanslow (1991); três formulações de Ahrens e Seelig (2001); duas formulações de Ruggiero et al (2001); Guza e Thornton (1982); e Stockdon et al(2006).No que diz respeito às formulações mais empíricas, Nielsen e Hanslow (1991) e Ruggiero et al. (2001) aparentam ser os mais adequados, sendo o primeiro mais fácil de aplicar. O modelo de Nielsen e Hanslow (1991) requer a altura e período das ondas, declive da praia e nível da água. O seu conjunto de formulações foi por esse motivo utilizado na compilação de uma rotina informática, a qual foi posteriormente verificada e testada contra um conjunto de dados de campo disponíveis sobre a África Austral. Os resultados foram considerados surpreendentemente bons (R2 = 0.79) se tivermos em mente a quantidade relativamente baixa de parâmetros incluídos na formulação. (Mais recentemente foi proposta uma formulação promissora para África do Sul por Mather et al (2011), mas esta não estava disponível no momento em que a modelação para Moçambique foi realizada.) Figura 5.23: Descrição (de parte) do modelo de elevação das ondas costeiras de Nielsen e Hanslow (1991) Outubro 2012, p 57 Tendo considerado o modelo de Nielsen e Hanslow (1991) suficientemente válido e aplicável às condições locais, foi aplicada a mesma metodologia para investigar o impacto da SNM nas ocorrências e períodos de retorno da elevação máxima devida à acção das ondas. Para ilustrar com clareza o grande efeito que a SNM tem, foi primeiramente aplicado um valor baixo de SNM. O valor médio da previsão para o aumento da SNM, no Quarto Relatório de Avaliação do IPCC, é de cerca de 0.4 m em 2100 (Relatório AR4, IPCC 2007). Utilizando esta previsão sobre níveis futuros do mar, foi constatado que as mesmas elevações extremas das ondas que ocorreram durante a tempestade de KZN em 2007 na África do Sul, poderiam ter sido atingidos com ondas 10% mais baixas (Hm0) do que aquelas registadas durante o pico da tempestade em 2007. Isto significa que, tendo por base o período de retorno calculado para a tempestade de 2007 (e assumindo que a distribuição estatística das ondas extremas permanece a mesma ao longo dos próximos 100 anos), o período de retorno para as mesmas elevações extremas das ondas é, efectivamente, metade. Por outras palavras, a probabilidade de tais condições extremas ocorrerem novamente é basicamente duplicada, ou estatisticamente, é provável que tais situações ocorram com o dobro da frequência no longo prazo, para uma SNM de apenas 0.4 m. (Note-se que, tal como se discute no parágrafo seguinte, uma SNM de 0.4 m não é considerado um cenário de planeamento adequado para este relatório.) Na secção 5.3 concluiu-se que a melhor estimativa (ou estimativa “central”) para a SNM em 2100 é de cerca de 1 m (com um cenário pessimista de 2 m e um cenário optimista (estimativa mínima) de 0.5 m). Na perspectiva das novas previsões para a SLR (após IPCC 2007), os efeitos de 1 m de SNM (melhor estimativa) nos níveis de elevação das ondas foram igualmente quantificados. Deste modo calculou-se que uma altura das ondas 24% inferior às da tempestade de KZN em 2007, resultariam numa elevação máxima devida à acção das ondas semelhante se o nível do mar tivesse aumentado 1 m. Os resultados são alarmantes, no aspecto que o período de retorno da ocorrência de 2007 (em termos da grande elevação das ondas) fosse efectivamente sujeito a uma redução de 6 vezes. Por outras palavras, a probabilidade de tais eventos extremos (em termos das grandes elevações devidas à acção das ondas), como os sentidos durante 2007, ocorrerem novamente, seria seis vezes maior, ou estatisticamente, é provável que tais impactos ocorram com seis vezes mais frequência no longo prazo devido a uma SNM de 1 m. Tal como ilustrado acima, é da maior importância tratar com seriedade a questão da elevação máxima devida à acção das ondas quando se determinamos parâmetros de desenvolvimento das linhas limite de protecção da costa . 5.5.4 Erosão costeira devido à mudança climática Cálculo da erosão da linha costeira devido à mudança climática Outro aspecto importante a prever é de que forma as áreas, que se encontram actualmente vulneráveis à erosão, poderão, no futuro, tornar-se ainda mais propensas a danos, resultantes dos efeitos das mudanças climáticas. É bem conhecido que o factor chave que levou a danos no passado, e poderá conduzir a um aumento acrescido de riscos no futuro, são os empreendimentos localizados muito perto do mar. Deste modo, existe a necessidade de determinar áreas de baixa vulnerabilidade, o que requer a previsão da localização das linhas costeiras no futuro. Estudar os riscos derivados das mudanças climáticas nas áreas costeiras, vai ajudar a planear locais para novos projectos de desenvolvimentos e novas infra-estruturas em Outubro 2012, p 58 áreas de baixo risco, e vai ajudar também a identificar outras opções de adaptação para os empreendimentos existentes que estão em risco. A linha costeira Moçambicana inclui muitas áreas arenosas, que quase não têm estruturas rígidas de protecção (e onde as ondas geradas por ciclones poderão ter impacto). Este aspecto leva a um grande potencial para a erosão destas linhas costeiras arenosas. A fórmula mais amplamente conhecida (e aplicada) para estimar a erosão como resultado da subida do nível do mar foi proposta por Bruun (Bruun, 1988; Figura 5.25). Os parâmetros principais que são tidos em conta na regra pouco sofisticada de Brunn são a quantificação da subida do nível do mar e o declive da costa. A precisão dos resultados obtidos através da utilização da regra de Bruun pode certamente ser questionada mas a regra pode ser aplicada de forma a fornecer uma estimativa preliminar da possível erosão das praias de areia solta. Em alguns casos, dunas amplas e praias largas podem mitigar tal erosão até certo ponto. Em outros casos, praias mais estreitas suportadas por dunas de areia consolidada irão resistir à erosão, resultando em menos erosão do que o previsto pela regra de Bruun. Figura 5.24: Ilustração esquemática do modelo de Bruun sobre o perfil de resposta à subida do nível do mar, mostrando a erosão na parte alta da praia e deposição próxima da costa.(de Davidson-Arnott, 2005). Legenda: INGLÊS Quantification of potential erosion due to sea level rise S is the sea level rise in metres L is the distance to the depth of closure Hd is the depth of closure Hb is the height of the beach berm New SL Old SL New bottom level Old bottom level Eroded material Deposited material Landward coastal retreat PORTUGUÊS Quantificação da erosão potencial devido ao aumento do nível do mar S é o aumento do nível do mar em metros L é a distancia até à profundidade de fecho Hd é a profundidade de fecho Hb é a altura da berma da praia Novo nível do mar Nível anterior do mar Novo nível do fundo Nível anterior do fundo Material desgastado Material depositado Retiro da costa para o interior. Outubro 2012, p 59 A regra de Bruun é sensível aos valores escolhidos para os parâmetros de inserção, e os valores destes parâmetros são também por vezes difíceis de determinar (Theron 1994; Theiler et al 2000). Muitos outros factores, para além da quantificação da subida do nível do mar e o declive da costa, precisam ser levados em linha de conta para prever correctamente a evolução costeira futura em períodos e escalas de tempo mais longas. Aspectos específicos do local, tais como geologia, hidrologia, sedimentologia, batimetria na costa e ao largo, exposição às ondas, correntes, climatologia geral, características geográficas do local e influências humanas, devem todos ser considerados. A regra de Bruun continua, no entanto, a ser útil para áreas costeiras com poucos dados ou informações sobre mudanças morfológicas passadas e pode ser usado como um indicador espacial muito útil para indicar onde os impactos futuros se podem tornar um problema. Efeitos das mudanças climáticas no transporte de sedimentos A energia das ondas é proporcional ao quadrado da altura das ondas (o qual, no seu estado totalmente desenvolvido é proporcional ao quadrado do factor da tensão do vento). A potência das ondas é proporcional à energia e ao período das ondas. Por esse motivo, sendo o período das ondas directamente proporcional ao factor de tensão do vento, um aumento de apenas 10% na velocidade do vento pode representar tanto como 80% de aumento da potência das ondas (Theron, 2007). (a potência das ondas, ou a energia das ondas, pode fornecer uma indicação geral do potencial de transporte de sedimentos, em vez de cálculos ou modelos de transporte de sedimentos específicos para cada local.) Isto significa que um modesto aumento de 10% na velocidade do vento pode também resultar num aumento potencial significativo da taxa de transporte de sedimentos costeiros e, consequentemente, ter impactos na linha costeira. (As taxas de transporte de sedimentos costeiros são especialmente sensíveis a mudanças na direcção das ondas/ tempestades.) Na Figura 5.26 são ilustrados o reflexo na altura das ondas (aumento) versus aumento da velocidade do vento, bem como o resultante aumento não linear (lei da potência) da energia das ondas e uma maior aceleração da potência das ondas. Em substituição de uma modelação mais complexa / sofisticada de transporte de sedimentos e/ou da morfologia das praias, a energia das ondas pode ser calculada para fornecer uma indicação do potencial de erosão costeira. Deste modo pode ser, por exemplo, determinado, para as diferentes condições de período de retorno das ondas (Secção 4.5), que as ondas 1-em-1 e 1em-50 anos têm respectivamente cerca de 10 a 20 vezes mais a energia da onda média. Por outras palavras, o potencial de erosão das ondas de 1-em1 ou 1-em-50 anos é, respectivamente, na ordem de 10 a 20 vezes maior do que o da condição média, o que representa uma mudança significativa. Dado que a actual geomorfologia costeira (especialmente das costas de areia solta) é um resultado directo de processos costeiros de longo prazo (i.e. a condição média ao longo do tempo) uma mudança no potencial de erosão das ondas pode alterar significativamente a configuração da costa. Outubro 2012, p 60 Figura 5.25: Exemplo de aumento proporcional da altura das ondas versus aumento da velocidade do vento, também indicando o aumento não linear resultante na energia e potência das ondas (Modelo Kamphuis) Legenda: INGLÊS Graph of wave height, energy & power vs. wind velocity increase Based on Kamphuis Example for fetch duration for winds from 17 m/s & upwards Wave Height Increase in Wind Velocity Wave height Wave energy increase Wave Power Increase PORTUGUÊS Gráfico de altura, energia e potência das ondas vs. aumento da velocidade do vento Baseado em Kamphuis Exemplo para área sobre a qual o vento sopra duração para ventos a partir de 17 m/s e superiores Altura das Ondas Aumento da Velocidade do Vento Altura das ondas Aumento da energia das ondas Aumento da potênciadas ondas Outubro 2012, p 61 5.5.5 Modelo Combinado de Inundação/Cheias e Erosão Costeira Na Figura 5.26 abaixo é apresentada uma descrição conceptual do modelo combinado de inundações/cheias costeiras e a erosão induzida pela SNM que explica as relações funcionais entre componentes do modelo. (Note-se, a Figura refere-se a processos relacionados com Mudanças Climáticas e não inclui qualquer consideração da erosão de longo prazo das praias e/ou erosão de curto prazo devido a tempestades. As mesmas são também importantes e o espaço para tal é dado no debate sobre as linhas de recuo da costa para a Beira e Maputo na secção 5.5.6). Figura 5.26: Descrição conceptual do modelo combinado de inundações/cheias costeiras e erosão induzida pela SNM, com as relações funcionais entre os componentes.(SNM = Subida do Nível do Mar; DEM = Modelo Digital de Elevação) (Note-se, a Figura relaciona factores de mudanças climáticas e exclui outros factores de erosão. Estes deverão ser considerados nas linhas limite de protecção costeira) Tendo determinado as condições de ondas na costa, (tal como descrito nas Secções 5.5.2 e 5.5.3), podem ser utilizados os modelos de elevação das ondas e de erosão costeira para quantificar impactos costeiros específicos. Deste modo, por exemplo, elevação máxima devida à acção das ondas pode ser calculado em cada ponto costeiro ao longo da costa, para vários níveis de maré, Outubro 2012, p 62 combinado com diferentes alturas das ondas. As marés-cheias vivas (ver Secção 5.5.2) ocorrem uma vez de 14 em 14 dias ao longo da costa Sul e Oriental de África e são, por esse motivo, seleccionadas como um cenário realista a considerar em conjugação com tempestades marítimas seleccionadas. Os mesmos métodos podem ser empregues para prever e avaliar as condições e impactos futuros, através da inclusão de efeitos das mudanças climáticas, neste caso asubida do nível do mar e/ou o aumento da tempestuosidade. O clima extremo de ondas ao largo de Moçambique foi previsto crescer cerca de 6% em 2100, tal como abordado na Secção 5.4, enquanto a melhor estimativa para a SNM é de 1 m em 2100 (Secção 5.5.2). Na Figura 5.27 é apresentado um exemplo do valor calculado para a elevação máxima devida à acção das ondas em cada um dos pontos ao longo da linha costeira da Beira. Estes são os valores previstos para a elevação máxima devida à acção das ondas, a partir das condições modeladas de ondas geradas por ventos ciclónicos na costa. Predicted runup elevations at Beira for modelled inshore cyclone wave conditions Predicted wave runup (m) 5 4 3 2 1 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Alongshore point number Figura 5.27: Exemplo de quantidades previstas de elevação das ondas na Beira Legenda: INGLÊS Predicted runup elevations at Beira For modelled inshore cyclone wave conditions Predicted wave runup Alongshore point number PORTUGUÊS Elevação máxima prevista das ondas na Beira Para as condições modeladas de ondas geradas por ventos ciclónicos na costa Elevação máxima prevista das ondas Número do ponto ao longo da costa A partir da Figura pode observar-se que o valor da elevação máxima devida à acção das ondas varia entre cerca de 1 m até 4 m. As variações, ao longo da costa, nas previsões da elevação máxima devida à acção das ondas, estão principalmente relacionadas com a diferente exposição às ondas e o declive de cada local. (Note-se, no entanto, que nos locais em que o declive da praia é mais raso que 0.1, consideraram-se como sendo 0.1. Isto foi feito por duas razões: (1) Foi descoberto que o modelo de Nielsen e Hanslow é menos fiável para declives mais rasos que 0.1; e (2) mais importante do que isso, as elevações extremas de ondas ocorrem durante Outubro 2012, p 63 tempestades, o que significa que o perfil da praia é ao mesmo tempo alvo de erosão. O efeito é que o declive da praia vai, de facto, tornar-se mais íngreme durante a tempestade, levando a uma maior elevação das ondas na zona de perfil mais íngreme. Deste modo, assume-se ser provável que os perfis de declive menos acentuados (<0.1) se tornem mais íngremes durante a tempestade do que actualmente, sendo este um pressuposto conservador. Foram feitas previsões similares da elevação máxima devida à acção das ondas para Maputo e Pemba (incorporando deste modo uma vasta variedade de condições de ondas geradas por ventos ciclónicos e de características da linha costeira). Constatou-se que o valor da elevação máxima devida à acção das ondas varia entre cerca de 1 m até 6 m. Tendo em conta todas as três áreas (e arredondando os valores para o decímetro mais próximo), foi constatado que para a maioria dos dados de condições inseridos, na maior parte dos locais costeiros, a elevação máxima devida à acçãodas ondas varia, de facto, entre cerca de 1.5 m até 3 m. (Numa primeira análise esta conclusão pode aparentar menores quantidades de elevação máxima devida à acção das ondas do que o esperado, mas a modelação de ondas mostra que isto se deve ao efeito amortecedor das vastas áreas de água pouco profunda na costa, que existem em muitas partes de Moçambique.) Na Secção 5.5.6 são discutidas em detalhe as combinações apropriadas de componentes, presentes e futuras, de níveis de água extremos na costa (incluindo a elevação máxima devida à acção das ondas). 5.5.6 Cálculo da erosão potencial provocada pela subida do nível do mar na Beira e em Maputo Nesta Secção o enfoque será em Maputo e na Beira, uma vez que estas são as duas maiores cidades costeiras de Moçambique com, a mais vasta infraestrutura e empreendimentos na área costeira, potencialmente sujeitas aos impactos das mudanças climáticas. (As duas cidades são igualmente as maiores fontes de rendimento para o Governo e contêm os principais portos Moçambicanos.) Foi também aplicado, para cada uma das duas cidades, e para cada um dos cenários e condições, o modelo de erosão costeira por SNM (Secção 5.5.4) para quantificar a erosão potencial provocada somente pela SNM. Foi adicionada uma distância de 40 m à linha de recuo de forma a permitir avariabilidade normal da linha costeira (p.e. erosão durante as tempestade e o acréscimo da recuperação subsequente), para determinar uma distância da linha limite de protecção totalmente aceitável, tal como indicado na última linha da tabela. Por vezes são realizadas investigações abrangentes e detalhadas de forma a determinar melhor as linhas limite de protecção requeridas para as variações da linha costeira, mas estas apenas são realizadas para pequenas áreas de estudo ou então para locais onde existam muitos dados disponíveis. Em estudos de maior escala (tal como este projecto), não é prático ou financeiramente viável, realizar investigações tão detalhadas sobre as linhas limite de protecção para cada local. A distância de 40 m é baseada na extensa experiência na África Austral e adaptada para as condições médias de Moçambique. Esta é também a distância especificada em alguns estados Australianos e Norte Americanos. Na Tabela 5.10 é fornecido um exemplo do potencial de erosão calculado e da linha limite recomendada para cada um dos locais ao longo da linha costeira da Beira. Alguns dos resultados para a previsão do potencial de erosão (devido à subida do nível do mar) evidenciados neste exemplo (Tabela 5.10) são bastante baixos (Pontos 2451 a 2455). Estes resultados estão no entanto correctos, e são justificados pelo facto de estes Outubro 2012, p 64 pontos estarem localizados em secções não erodíveis (rochas ou estruturas rígidas) e/ou em secções com declive muito íngreme, da costa da Beira. Em locais onde a costa não pode erodir, a linha de água-elevada simplesmente move-se directamente para cima e para o interior com o declive, de acordo com a quantidade de SNM; a regra de Bruun não é aplicável nestes locais. Tabela 5.10: Exemplo da quantificação do potencial de erosão e limite de erosão para a SNM BEIRA - SUMMARY PONTO 2440 2440 2440 2440 2444.5 2444.5 2444.5 2444.5 2450 2450 2450 2450 2451 to 2455 2451 to 2455 2451 to 2455 2451 to 2455 Subida do Nível do Mar (SNM) 0 0.5 1 2 0 0.5 1 2 0 0.5 1 2 0 0.5 1 2 Erosão devida à SLR (m) 0 130 260 530 0 50 110 120 0 110 220 450 0 10 20 30 Faixas de Recuo da Erosion incluindo SNM (m) 40 170 300 570 40 90 150 260 40 150 260 490 40 50 60 70 Na Figura 5.28 é apresentado o mapeamento gráfico de todos estes resultados para cada ponto costeiro na Beira. Assim a faixa limite total da erosão devida a SNM varia de 40 m a 570 m dependendo da localização ao longo da costa. As variações ao longo da costa em termos do potencial de erosão (devido à SNM) estão principalmente relacionados com a diferente exposição às ondas, mas especialmente devido à inclinação e “grau de desgaste/dureza” de cada lugar. Algumas destas distâncias de erosão potencial são muito grandes (p.e. em torno do Ponto 2440). As mesmas podem ser consideradas algo irrealistas, já que deve-se recordar que a regra pouco sofisticada de Bruun não consegue ter em consideração as mudanças das características e processos na direcção terra adentro nos quais se prevêm potenciais níveis de erosão no interior. (documentos Australianos recentes abordando orientações sobre áreas costeiras disponibilizam uma metodologia modificada da Regra de Bruun a qual poderá dar distâncias menores de erosão que poderão ser mais realistas, mas a aplicabilidade deste método ainda não foi verificada para Moçambique. Deve também notar-se que a aplicação de tais métodos e todos os resultados está dependente da precisão dos dados de inserção. Em particular, só estavam disponíveis dados topográficos em certas cidades (e mesmo nos dados que estavam disponíveis, foram encontrados alguns êrros significativos). Deste modo, as elevações, inclinações e distâncias horizontais na direcção terra adentro foram calculadas ou interpoladas sobre estes dados relativamente gerais. Nos casos em que a topografia é muito complexa e irregular ou onde ocorrem grandes mudanças na realidade, os resultados podem ser afectados significativamente. Tal sublinha a necessidade Outubro 2012, p 65 de bons dados topográficos de inserção caso se pretendam resultados mais detalhados ou precisos. A potencial linha limite de protecção para a erosão por SNM na Beira, tal como é mapeada na Figura 5.28, só pode ser apresentada como uma estimativa preliminar conservadora a ter em consideração para o planeamento de longo prazo de novos ou em grandes desenvolvimentos da faixa costeira. ―Potential erosion due to 2 m SLR by 2100 ―Potential erosion due to SLR + 40m setback ―Possible detail terrain adjustment of setback line Figura 5.28: Mapa do potencial de erosão e linhas limite de protecção recomendadas para a SNM – Beira Legenda: INGLÊS Potential erosion due to 2m SLR by 2100 Potential erosion by SLR + Setback Detail terrain adjustment of setback line PORTUGUÊS Erosão potencial devido a 2m de SNM em 2100 Erosão potencial pelo SNM + limite de protecção Detalhe do ajustamento no terreno da linha limite de protecção. Na Figura 5.29 ilustra-se o aumento da erosão potencial ao longo do tempo, devido a um crescente aumento da SNM. O impacto potencial adicional de um histórico de tendência relativamente baixa de erosão (que poderá p.e. resultar de outros impactos humanos) está também ilustrado nesta figura. Práticas medíocres de gestão da zona costeira (p.e. perturbação do transporte de areia ou remoção de areia) podem facilmente conduzir a tais, ou ainda maiores, taxas de erosão. (Note que não foi observada na Beira a existência desta tendência de erosão.) Outubro 2012, p 66 180 Beira: Potential coastal erosion (m) due to sea level rise (SLR) (based on "Bruun erosion" rule and coastal parameters at Point # 2444.5), as well as including additional erosion trend 160 140 Erosion potential (m) 120 SLR (1m by 2100) erosion (Bruun) 100 y = 0.0052x2 - 20.116x + 19512 R² = 0.9996 SLR + other erosion 0.3m/a 80 Poly. (SLR (1m by 2100) erosion (Bruun)) Poly. (SLR + other erosion 0.3m/a) 60 y = 0.004x2 - 16.931x + 16444.514 R² = 1.000 40 20 0 1950 1975 2000 2025 2050 2075 2100 Year Figura 5.29: Aumento da erosão potencial ao longo do tempo na Beira, devido a uma crescente SNM até 1 m em 2100 Legenda: INGLÊS Potential coastal erosion (m) due to sea level rise (SLR) based on “Bruun Erosion” rule and coastal parameters at Point # as well as including additional erosion trend SLR Erosion potential Year PORTUGUÊS Erosão costeira potencial (m) devido à subida do nível do mar (SNM) baseado na regra de erosão de Bruun e parâmetros costeiros no Ponto # assim como incluindo tendências adicionais de erosão SNM Erosão potencial Ano Tendo em consideração o exemplo descrito na Figura 5.30 (na localização da Beira #2444.5), para o cenário de 1 m de SNM de 2100 e assumindo que não existem outras tendências de erosão (“nos bastidores”), até 2050 (i.e. nos próximos ~40 anos) cerca de 30m (mais) da costa nesta lugar poderão sofrer erosão (em compração com talvez não mais do que 10 m de erosão nos últimos 40 anos). (Note-se, não estavam disponíveis bons dados sobre possíveis tendências históricas de erosão). Não foram ainda observados grandes problemas devido a possível erosão histórica na Beira. Contudo a erosão costeira devida à SNM é provável que se torne significativa nas próximas décadas. O início de tal erosão costeira deve ser uma “bandeira vermelha”, desencadeando uma reavaliação da probabilidade de mais cenários extremos de SNM, à medida que os potenciais impactos (em conjugação com os impactos dos eventos extremos) se tornarem severos na Beira. Tais reavaliações deverão considerar todas as áreas vulneráveis ao longo da costa Moçambicana. Seguindo o mesmo procedimento aplicado para a Beira, foi determinada a linha limite de protecção da erosão potencial para Maputo (devido aos efeitos dasubida do nível do mar e inconstância da linha costeira), tal como indicado na Figura 5.30. Outubro 2012, p 67 N ↑ ―Potential erosion due to 2 m SLR by 2100 ―Potential erosion due to SLR + 40m setback ―Possible detail terrain adjustment of setback line Figura 5.30: Mapa de erosão potencial e a linha limite de protecção para a SNM – Maputo Legenda: INGLÊS Potential erosion due to 2m SLR by 2100 Potential erosion by SLR + Setback Detail terrain adjustment of setback line PORTUGUÊS Erosão potencial devido a 2m de SNM em 2100 Erosão potencial pelo SNM + limite de protecção ajustamento da linha limite de protecção devido ao detalhe no terreno. A erosão potencial e as linhas limite de protecção, indicadas nos mapas acima, não dão, contudo, uma margem explícita para inundações costeiras. As áreas sujeitas a inundações extremas podem, em vários casos, estender-se significativamente para o interior, para além das linhas limite de protecção potenciais indicadas nos mapas acima (apesar de serem distâncias consideráveis em algumas localizações deviso ao potencial de erosão indicado pela regra de Bruun). As áreas sujeitas a inundações costeiras devem também ser consideradas na identificação de áreas vulneráveis e no planeamento dos desenvolvimentos costeiros (e Gestão Integrada da Zona Costeira = GIZC). Na Secção 6.4 são identificadas e discutidas em detalhe as áreas que estão vulneráveis a inundações costeiras, para cada uma das 10 cidades. Outubro 2012, p 68 Na Figura 5.31 abaixo a Beira é utilizada como exemplo de forma a ilustrar como foram calculadas as componentes do nível da água do mar na costa, para cada local. Pior cenário para costas totalmente expostas Caso intermédio para costas parcialmente expostas Caso de baixo risco para costas protegidas Figura 5.31: Níveis de inundações costeiras e de elevação das ondas na Beira. Legenda: INGLÊS Still water elevation & wave runup Elevation [m to MSL] Wind & barometric set-up Wave run-up highest astronomical tide Mean high water spring Mean sea level PORTUGUÊS Elevação de água calma & elevação máxima devida à acção das ondas Elevação [m até ao NMM] Elevação devida ao efeito barométrico e do vento Elevação máxima devida à acção das ondas Maré astronómica mais elevada Média da maré alta de águas vivas Nível médio do mar Outubro 2012, p 69 A Figura mostra os níveis extremos de água do mar na costa, calculados para a Beira, devido à combinação das várias componentes contribuintes. Deste modo, a Figura mostra o aumento dos níveis de água relativamente ao Nível Médio do Mar (MSL), que está aproximadamente a 0 m de elevação, para: Média da Maré Alta de Águas Vivas (MMAAV), ocorrendo de 14 em 14 dias) = 2.9 m acima do NMM. A elevação da crista de estruturas costeiras existentes (segundo a Fase 1 do INGC, 2009) = 3.46 m acima do NMM. Maré Astronómicamais Elevada (MAE, o maior nível que as marés normais podem atingir em condições meteorológicas normais, que tem um ciclo de 19 anos) = 3.7 m acima do NMM A aproximação dm ciclone junto à costa resulta numa elevação adicional (aumento) do nível do mar devido aos ventos fortes sobre a costa (ondas de vento) e baixa pressão barométrica. A combinação de ondas com a variação barométrica estima-se em 2 m adicionais. Deste modo, no momento presente, um ciclone que se aproxima da Beira durante as marés vivas (as quais ocorrem cada 2 semanas) pode resultar em níveis de inundação de cerca de 2.9 m (MMAAV) + 2 m (Elevação devida à acção do vento e ao efeito barométrico) = 4.9 m acima do MSL. O cenário intermédio (melhor estimativa) para uma subida do nível do mar (SNM, devido às mudanças climáticas) é de 1 m para o ano de 2100. Deste modo, o cenário extremo futuro (2100) para um ciclone a ocorrer durante marés vivas, pode resultar em níveis de inundação de cerca de 4.9 m + 1 m (subida do nível do mar) = 5.9 m acima do MSL. Em substituição de melhores dados sobre níveis de água extremos, recomenda-se que este seja considerado o nível de cheias para o “concepção” de infraestruturas de baixo risco (< 50 anos de vida) em locais protegidos. As elevações indicadas acima são relativas ao nível de “água calma” na linha costeira. Estes pontos não devem ser confundidos com os efeitos adicionais da elevação das ondas, o que pode provocar alturas maiores ao longo de linhas costeiras parcial e totalmente expostas. (A elevação das ondas é a força da água na zona de rebentação a entrar pelo declive da praia, acima do nível de água calma, Figura 5.3.). Um ciclone ao aproximar-se da Beira causaria igualmente ondas, resultando em níveis ainda maiores de elevação das ondas ao longo de linhas costeiras parcial e totalmente expostas. Tendo como base a modelação da elevação das ondas, o nível adicional atingido pela elevação das ondas ao longo de costas parcial e totalmente expostas seria de 1.5 mou mais. Deste modo, a elevação total atingida pelas ondas ao longo de linhas costeiras parcial ou totalmente expostas durante um ciclone e marés vivas é de 5.9 m + 1.5 m = 7.4 m acima do NMM ou mais. Dependendo do local e circunstâncias específicas (p.e. perfil de inclinação, exposição a ondas incidentes, etc), a elevação máxima devido à acção das ondas durante eventos extremos poderá ser significativamente maior do que apenas 1.5 m adicionais, podendo chegar a 3 m ao longo de costas totalmente expostas. O caso do pior cenário para Subida do Nível do Mar (SNM, devido à Mudança Climática) é de 2 m até 2100. Neste caso, a elevação total alcançada pelas ondas ao longo de costas totalmente expostas durante um ciclone e marés vivas poderá ser cerca de 4.9 m + 2 m + 3 m = 9.9 m acima do NMM. Note-se, não se podem atribuir níveis precisos de recorrência para tal combinação de eventos. A probabilidade conjunta de marés vivas elevadas (ocorrendo por aproximadamente por total de 18h durante cerca de 14 dias) com um ciclone de 1 em 100 anos (com possíveis efeitos extremos locais de por exemplo 3 dias) e um cenário de 2 m de SNM até 2100, poderá ser mais severo e menos frequente de Outubro 2012, p 70 que um evento verdadeiro cheias costeiras de 1:100 anos. Requerem-se registos relativamente de longo prazo dos níveis da água, os quais incluam suficientes eventos de ciclones e as elevações resultantes, para calcular eventos e ocorrências extremas de forma estatisticamente precisa. Infelizmente tais dados são insuficientes para Moçambique; portanto, no seguimento de uma abordagem cautelosa, foram aplicadas de forma robusta combinações de cenários plausíveis, o que é considerada uma aproximação de primeiro nível adequada. Foram realizados cálculos semelhantes, dos componentes do nível da água do mar na costa, para cada cidade costeira. Os exemplos para Maputo e Pemba estão indicados nas Figuras 5.32 e 5.33. Outubro 2012, p 71 Pior cenário para costas totalmente expostas Caso intermédio para costas parcialmente expostas Caso de baixo risco para costas protegidas Figura 5.32: Níveis de inundações costeiras e de elevação das ondas em Maputo Legenda: INGLÊS Still water elevation & wave runup Elevation [m to MSL] Wind & barometric set-up Wave run-up Highest astronomical tide Mean high water spring Mean sea level PORTUGUÊS Elevação de água calma & elevação maxima devida à acção das ondas Elevação [m até ao NMM] Elevação devida ao efeito barométrico e do vento Elevação máxima devida à acção das ondas Maré astronómica mais elevada Média da maré alta de águas vivas Nível médio do mar Outubro 2012, p 72 Pior cenário para costas totalmente expostas Caso intermédio para costas parcialmente expostas Caso de baixo risco para costas protegidas Figura 5.33: Níveis de inundações costeiras e de elevação das ondas em Pemba Legenda: INGLÊS Still water elevation & wave runup Elevation [m to MSL] Wind & barometric set-up Wave run-up highest astronomical tide Mean high water spring Mean sea level PORTUGUÊS Elevação de água calma & elevação máxima devida à acção das ondas Elevação [m até ao NMM] Elevação devida ao efeito barométrico e do vento Elevação máxima devida à acção das ondas Maré astronómica mais elevada Média da maré alta de águas vivas Nível médio do mar Outubro 2012, p 73 Os resultados dos cálculos para os níveis de inundação da água do mar, de todas as cidades costeiras, estão resumidos e comparados na Secção 6.2.1 (e na Figura 6.3), onde são também discutidas as respectivas implicações. Da discussão acima pode concluir-se que: 1. As condições físicas (altura, direcção das ondas e nível da água do mar) que ocorrem na costa durante um ciclone foram determinadas pela instalação de um modelo de ciclone que foi calibrado utilizando dados medidos na Beira durante o Ciclone Tropical Lisette em Março de 1997. 2. As condições das ondas de tempestades que se prevêm que venham a prevalecer no mar alto de Moçambique foram determinadas para as condições actuais e também tendo em consideração factores esperados de mudanças climáticas. Foi utilizada uma técnica apropriada para determinar a distribuição esperada da altura das ondas e direcção das ondas fora de cada um dos locais de estudo. 3. Os níveis das marés são diferentes devido à localização geográfica e batimetria local em cada um dos locais de estudo. A influência de uma subida do nível do mar nos níveis de maré mais elevados é portanto também diferente em diferentes áreas ao longo da costa. 4. Utilizando os resultados dos estudos acima e cálculos das alturas de elevação máxima devida à acção das ondas, foram determinados os níveis de perigo Elevado, Médio e Baixo de inundação da água do mar para três cenários seleccionados. Os valores destes parâmetros são incorporados na avaliação de perigos costeiros discutida no Capítulo 6. Outubro 2012, p 74 6 AVALIAÇÃO DE PERIGOS COSTEIROS 5.6 5.6.1 Introdução Neste capítulo é disponibilizado um resumo da avaliação de perigos ao longo da costa, bem como de possíveis tendências reflectidas nos dados regionais. É disponibilizado adicionalmente um nível de avaliação relativamente geral, com base num conjunto vasto de factores causadores de perigo e factores de modificação da vulnerabilidade para a costa Moçambicana. Um nível mais detalhado de avaliação, focalizando-se na melhor quantificação dos perigos primários é também fornecido para as cidades e vilas costeiras seleccionadas. 5.6.2 Métodos para avaliar a vulnerabilidade das áreas e desenvolvimentos costeiros Breetzke et al (2008), embora não tendo fornecido um método de avaliação da vulnerabilidade, contém informação e linhas de orientação sobre os riscos e respostas para a erosão costeira, que são particularmente relevantes para o caso de África Austral. O Índice de Vulnerabilidade Costeira (IVC) elaborado pelo US Geological Survey e baseado em seis variáveis físicas, revelou-se útil para avaliar a vulnerabilidade da linha costeira perante mudanças climáticas (Theiler & Hammar-Klose 2000). Estas seis variáveis são: geomorfologia; declive costeiro; alteração relativa do nível do mar; erosão da linha costeira / taxa de crescimento; amplitude das marés; e altura das ondas. Outro indicador, o Índice de Vulnerabilidade Social Costeira (IVSC) desenvolvido por Boruff et al (2005), é utilizado para determinar a vulnerabilidade económico-social das áreas costeiras perante a subida do nível do mar (SNM). Estes índices podem ainda ser combinados para fornecer um índice de vulnerabilidade global, que aparenta ser uma abordagem apropriada à situação da África Austral. Os métodos de Dutrieux et al (2000) são considerados mais úteis para uma gestão integrada da área costeira, destinada à sustentabilidade e protecção/gestão do ambiente natural, e são particularmente úteis para orientação em mapeamentos detalhados de vulnerabilidade de áreas mais pequenas (p.e. ilhas). Os métodos recentemente desenvolvidos e aplicados em Portugal e Espanha têm uma abordagem prática e estão bem adaptados ao contexto da África Austral e Moçambique. Jimenez et al (2009) desenvolveram bons métodos de avaliação de vulnerabilidade costeira a tempestades, mas no entanto os requisitos de dados a inserir são considerados muito onerosos para uma aplicação em larga escala no contexto Africano. Jimenez (2008) fornece uma boa descrição sobre como a vulnerabilidade costeira pode ser avaliada perante variados perigos. Contudo, a partir da revisão bibliográfica concluiu-se que o conjunto de parâmetros incluídos no método desenvolvido por Coelho et al (2006) seriam pragmáticos e mais relevantes para uma aplicação à área estudada. 5.6.3 Adaptação do método apropriado à área estudada A primeira parte do método de Coelho et al (2006) é avaliar o grau de exposição e vulnerabilidade a processos costeiros utilizando como base os nove indicadores seguintes: Elevação da faixa litoral submergível; distância (p.e. da infra-estrutura) à costa; amplitude das Outubro 2012, p 75 marés; altura das ondas no mar alto; histórico de erosão / taxa de crescimento; geologia (tipo de rocha ou sedimento); geomorfologia (tipo: p.e. falésia rochosa ou foz de rio); cobertura do solo (p.e. floresta / mangal ou urbanizado/ industrial); e acções antropogénicas (p.e. intervenções para estabilização da linha costeira ou redução de fontes de sedimento). São definidos os limites para os valores específicos associados a cada um dos indicadores, e a avaliação é feita, através da selecção de um conjunto apropriado de valores para cada indicador. Obtém-se assim uma classificação de vulnerabilidade de Muito Baixa (pontuação de vulnerabilidade =1) até Muito Alta (pontuação = 5). Foram identificados três indicadores adicionais que são relevantes para a área de estudo, indicadores esses adicionados pelos autores à metodologia de avaliação de Coelho et al (2006): Nível de protecção da energia prevalecente das ondas (localização do sítio, configuração/ forma e orientação da linha costeira, batimetria). Seguindo um método proposto por Barwell (2011), a pontuação é atribuída de acordo com a exposição às ondas, tal como descrito abaixo e ilustrado na Figura 6.1, numa ordem de exposição crescente: o Sotavento de ilha grande ou de uma língua de areia extensa associada à corrente de deriva litorânea no lado oposto das ondas incidentes (A); o Sotavento do pontal, cabos ou penínsulas (A); o Parcialmente protegido da energia das ondas do mar profundo (B); o Directamente exposto às ondas, apenas um pouco protegido do mar alto (C); e o Directamente exposto ao ataque das ondas tempestuosas, com uma zona de rebentação estreita (D). (Áreas amplas de densos mangais podem também providenciar alguma protecção das ondas mas este factor já está considerado no indicador de “cobertura terrestre” mencionado previamente.) Adicionalmente, se os locais estiverem próximos de um rio/ estuário, a vulnerabilidade é pontuada com maior severidade devido ao risco de criação de meandros à entrada d estuário, por exemplo. Portanto, este indicador contabiliza explicitamente as diferenças de vulnerabilidade a ondas de tempestade incidentes devido à localização (e a outros factores de modificação de ondas), variando de locais costeiros totalmente expostos e abertos a localizações bem protegidas, por exemplo dentro de baías ou no lado protegido de promontórios. Potencial de erosão induzida pela subida do nível do mar (Factor “Bruun” em termos do declive da costa, ver secção 5.5.4). A subida do nível do mar resultará provavelmente em inundações e erosão costeira. No entanto, a vulnerabilidade às inundações já foi tida em consideração na elevação e distância à costa. Deste modo, necessita apenas ser avaliadoo potencial de erosão de Bruun: Para uma quantificação específica da subida do nível do mar, a erosão está directamente relacionada com o declive da costa. (alternativamente, o parâmetro para quantificar poderá ser tido como a distância até às linhas do contorno de profundidade de 10, 15 ou 20 m; a escolha depende do perfil “activo” de profundidade da costa mais próxima); Altura relativa (idealmente o volume) da barreira de protecção das dunas frontais (isto é, o reservatório de areia disponível). A importância da protecção da duna frontal enquanto mecanismo natural de defesa costeira é discutido em Barwell (2011). Outubro 2012, p 76 Island Figura 6.1: Grau de protecção/exposição à energia prevalecente das ondas (A – mais protegidas, D – mais expostas) Legenda: INGLÊS The Land The Sea Approaching Swells Island PORTUGUÊS A terra ou continente O Mar Ondulações aproximando-se Ilha Nos trópicos (p.e. Moçambique) foram incluídos dois importantes indicadores adicionais pelos autores: Ciclones (p.e. ocorrência por ano); e corais de protecção/ recifes costeiros de protecção (extensão ao longo da da costa, como percentagem do total do comprimento da linha da costa). (factores adicionais potenciais que podem ser considerados no futuro: Características dos ventos (velocidades acima de 12km/h, que dominam durante a estação seca com uma componente costeira superior a 20% do tempo); pressões derivadas de actividades humanas (sobre as dunas / vegetação); e existência das praias perpendiculares à costa (p.e. para suportar a erosão das tempestades ou a tendência de longo-prazo).) No entanto, é importante lembrar qual a informação que está facilmente disponível para quantificar um factor específico. Deve também ser evitada a “duplicação de contagem”, p.e. a distância e a elevação já foram tidas em conta para o declive na costa, e desta forma, se a distância e elevação forem avaliadas, não deve ser adicionado como factor o declive continental. O declive em direcção ao mar é, no entanto, independente do declive em terra e é utilizado especificamente para avaliar a vulnerabilidade à erosão provocado pela SNM. Quase todos os 14 indicadores incluídos na Tabela 6.1 podem ser avaliados directamente, tendo como base os dados de inserção disponíveis. Alguns dos indicadores requerem interpretações ou análises adicionais dos dados de inserção de forma a avaliar correctamente a vulnerabilidade. A erosão / acumulação (#5 na Tabela 6.1) é um dos indicadores mais difíceis de quantificar se não estiverem disponíveis dados históricos, tal como aconteceu com virtualmente todas as áreas da Outubro 2012, p 77 costa Moçambicana. A avaliação da erosão (ou acumulação) foi por esse motivo avaliada a partir de detecção remota (imagens de satélite com detecção semi-automatizada de alterações). A técnica de utilização de detecção remota para avaliar as alterações é descrita no Apêndice 1. Foram identificadas quatro áreas de estudo para a avaliação por detecção remota por satélite, nomeadamente Maputo, Maxixe, Vilanculos e Beira. Foram avaliados três métodos de detecção de alterações na área de Maputo (Análise de Imagens Orientadas para o Objecto, Análise de Alteração do Vector e Análise de Alteração de Espectro) enquanto que para as áreas de Maxixe, Vilanculos e Beira foram utilizadas duas (Análise de Alteração do Vector e Análise de Alteração de Espectro). Tal como abordado no Anexo 1 os resultados mostram que as Análises de Alteração do Vector e de Alteração de Espectro apresentam resultados consistentes enquanto que a Análise de Imagens Orientadas para o Objecto produziram resultados inconsistentes. Os três procedimentos de análise de imagens foram afectados por marés o que tornou muito difícil a diferenciação entre o oceano, a praia e as águas pouco profundas. Este aspecto resultou em erros de comissão e de omissão, dependendo da natureza das marés e das imagens utilizadas. A resolução espacial também teve influência na qualidade dos resultados, considerando-se demasiado incorrecta uma precisão de ± 60 metros. O estudo concluiu que no futuro, as imagens de alta resolução de satélite como a fotografia digital aérea ou como a imagem 3-D obtida apartir dos feixes laser (p.e. LIDAR), devem ser utilizadas para avaliar a estabilidade costeira. Se for possível obter fotografias aéreas costeiras anteriores a 1980, tal poderá ser útil para quantificar mudanças históricas na linha costeira durante um período mais longo. Para complementar a técnica de detecção remota, foram utilizadas imagens do Google Earth para orientação, observações aéreas (durante o voo costeiro de inspecção a baixa altitude em Maio de 2010) e inspecções de campo in-situ. Por exemplo na Beira, as imagens de detecção remota com fraca resolução não mostram tendências de erosão significativas na área principal da cidade. As alterações mais evidentes são derivadas da construção, enquanto as outras alterações evidentes são observadas nas áreas naturalmente dinâmicas de mangal/areia/bancos de lama. Tanto as observações aéreas na Beira como as investigações no terreno não identificaram indicadores óbvios de erosão significativa (p.e. escarpas, muitas árvores rachadas, etc.); ao mesmo tempo foram encontradas estruturas antigas (com mais de três décadas) bastante perto da linha de maré-alta, assim como antigos quebra-mares que ainda subsistem. Deste modo, a conclusão é que não existe grande tendência de erosão na Beira. (A erosão possível total desde 1950 poderá ser na ordem dos 10m). Os outros locais costeiros foram avaliados da mesma forma. Em todas as circunstâncias foi colocada maior ênfase na aplicação da experiência de engenharia costeira durante as observações aéreas e nas inspecções no terreno, em vez da informação de detecção remota, que é geralmente algo inconclusiva. Resumindo, foram determinados, no total, 14 indicadores de vulnerabilidade, como sendo apropriados e aplicáveis à costa de Moçambique (também em termos de dados/informação requerida). Os 14 indicadores de vulnerabilidade, os limites específicos de valores associados a cada um dos indicadores e as amplitudes de classificação de vulnerabilidade, encontram-se resumidos na Tabela 6.1. Outubro 2012, p 78 Tabela 6.1: Indicadores de vulnerabilidade, limites de valores para cada um dos indicadores e as amplitudes de classificação de vulnerabilidade, aplicados na avaliação da vulnerabilidade costeira de Moçambique. # Critérios de Vulnerabilidade 1 2 3 4 5 TE:Elevação (m) DC: Distância à Costa (m) AM: Amplitude das marés (m) AO: Altura máxima das ondas (m) EA: Taxa de erosão/ acumulação (m/ano) 6 GL:Geologia 7 GM:Geomorfologia 8 CS:Cobertura do Terreno 9 AA: Acções Antropogénicas 10 Grau de protecção contra a constante energia das ondas 11 12 Ciclones (ocorrência) Potencial de erosão de Bruun devida à subida do nível do mar (Declive da costa) Corais / Recifes de barreira (extensão ao longo da costa, como % do comprimentototal) Altura relativa (m) das dunas frontais de protecção 13 14 Classificação e Pontuação de Vulnerabilidade M 3 VL 1 L 2 H 4 VH 5 >30 >1000 <1 <3 >0 (acumulação) Rochas consistentes (Magmáticas) 21 - 30 200 - 1000 1-2 3-5 -1 a 0 11 -20 50 -200 2–4 5-6 -3 a -1 6 -10 20 -50 4–6 6–7 -5 a -3 Sedimentos grosseiros não consolidados Praias abertas, Planas Rural urbanizado Dunas, foz de rios, estuários Terreno Vegetado,, Terreno cultivado Intervenção sem redução das fontes de sedimentos Rochas pouco consistentes (Sedimentares) Falésias erosivas, Praias confinadas Terreno descoberto <5 <20 >6 >7 < -5 (erosão) Sedimentos finos não consolidados Rochas de constência média (Metamórficas) Montanhas Falésias rochosas Floresta/ Mangais Intervenção para a estabilização da linha costeira Lado protegido do vento de uma grande ilha ou extenso esporão no lado oposto ao da incidência das ondas 0 <0.1 (1/10) Intervenção com redução das fontes de sedimentos Sem Intervenção ou redução das fontes de sedimentos Lado protegido do vento de pontas rochosas ou penínsulas Parcialmente protegido da energia das ondas do mar profundo Directamente exposto à acção das ondas, apenas ligeiramente refractado do mar profundo Sem Intervenção mas com redução das fontes de sedimentos Directamente exposto ao ataque das ondas tempestuosas, com uma zona de rebentação estreita >0 <1 0.1– 0.029 1-2 0.03 – 0.014 >2-3 0.015-0.005 >3 >0.005 <10 10-30 30-50 50-80 >80 >20 10-20 5-10 0.5-5 <0.5 Urbanizado ou industrial Outubro 2012, p 79 Na Figura 6.2 é apresentada uma descrição conceptual do modelo de perigos costeiros (baseado no acima exposto), que explica os relacionamentos funcionais entre as componentes do modelo. A abordagem do “Modelo de Avaliação dos Perigos Costeiros” pode ser sumariamente descrita como uma análise especializada de respostas funcionais (relacionadas com a modelação baseada em processos). Tendo desenvolvido um método de avaliação apropriado para identificar as áreas costeiras em perigo, cada perigo específico pode então ser mais profundamente investigado de forma a quantificar o risco de ocorrência ou a determinar quais os locais mais expostos a um evento específico numa dada área. Figura 6.2: Descrição conceptual do modelo de avaliação dos perigos costeiros com as relações funcionais entre os componentes. Outubro 2012, p 80 5.7 Um dos indicadores e das considerações de vulnerabilidade mais importantes no planeamento dos empreendimentos costeiros, GIZC e na determinação das medidas de adaptação, é a elevação (e deste modo a localização) das áreas costeiras em relação aos níveis de inundação por água do mar. Desta forma, os dados disponíveis relacionados com estes aspectos são quantificados e avaliados em detalhe para cada uma das cidades costeiras. 5.7.1 Níveis de perigo de inundação da água do mar No seguimento da discussão do Capítulo 5.6, foram definidos três cenários de inundação, de forma a estabelecer os níveis de perigo nos locais específicos, em termos de possíveis inundações derivadas dos vários factores associados aos factores meteorológicos “normais”, tal como descrito na Figura 6.3. Para além destes factores, são tidos em conta os efeitos das mudanças climáticas. Os cenários de inundação evidenciados na Figura 6.3 são: Áreas de BAIXA vulnerabilidade, relativamente protegidas do impacto directo das ondas => Média da Maré Alta de Águas Vivas (MMAAV) + elevação devida à acção do vento, à dissipação das ondas e ao efeito barométrico (um total de 2 m) + 1m SNM (melhor estimativa de SNM até 2100). Este baixo nível de inundações é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo dos locais protegidos no litoral, concebidos para uma vida útil de menos de 50 anos. Áreas de vulnerabilidade MÉDIA, semi-expostas ao impacto directo das ondas => MMAAV + elevação devida à acção do vento, à dissipação das ondas e ao efeito barométrico (2 m) + 1m SNM + 1.5 m de elevação (altura da elevação moderada). Este nível intermédio de inundações é apropriado para o planeamento e gestão de infraestruturas ao longo dos locais semi-expostos, concebidos para uma vida inferior a 50 anos. Áreas de ELEVADA vulnerabilidade, totalmente expostas ao impacto directo das ondas => MMAAV + elevação devida à acção do vento, à dissipação das ondas e ao efeito barométrico (2 m) + 2m SNM + 2 m de elevação (elevação estimada para uma tempestade relativamente severa). Este elevado nível de inundações é apropriado para infra-estruturas importantes concebidas para uma vida de mais de 50 anos (tais como portos e aeroportos) ao longo dos locais expostos. (Para áreas novas ou subdesenvolvidas, é preferível conceder-se uma margem conservadora de 2m de SNM.) Outubro 2012, p 81 11 Zona de baixo perigo >= contorno dos 10m 10.3 10.3 9.9 10 9 8.9 8.7 8.5 8.4 8.9 8.8 Zonda de perigo intermédio >= contorno dos 8m 7.8 8 7.8 Elevation (m above MSL) 7.4 6.9 7 6.2 6.0 5.9 6 5 6.4 6.4 4.9 4.7 4.5 6.3 6.1 5.9 5.9 6.3 6.3 5.1 5.1 4.9 4.8 Zona de elevado perigo <= contorno dos 5m 4.4 4 4.4 3 2 Cenários de cheias: 1 - baixo - médio - alto 0 Ponta do Cidade: Ouro Maputo Xai-Xai coast Tofo Inhambane Bazaruto (Bazaruto) (Vilanculo) MHWS + wind, wave & barom setup + 1m SLR Beira Quelimane Port Moçambique Nacala Pemba Note: at+ Quelimane MHWS + wind,No waverun-up & barom setup 1m SLR + 1.5m run-up MHWS + wind, wave & barom setup + 2m SLR + 3.0m run-up Figura 6.3: Níveis de inundação costeira para 11 cidades/vilas Legenda: INGLÊS Low hazard zone Intermediate hazard zone High hazard zone Contour Elevation (m above MSL) Town Wind, wave & barometric setup Run-up SLR PORTUGUÊS Zona de perigo baixo Zona de perigo intermédio Zona de perigo alto Contorno Elevação (m acima do NMM) Cidade Elevação devida à acção do vento, à dissipação das ondas e ao efeito barométrico Elevação máxima devida à acção das ondas SNM Estes três cenários dos níveis de inundação foram calculados para cada uma das cidades estudadas, tal como retrata a figura acima (3 barras para cada cidade). Pode observar-se que, para a maioria das vilas e cidades, o cenário de inundação BAIXO (locais protegidos), varia de 4.4 a 6.3 m MSL, em média está a aproximadamente mais 5 metros do NMM, aqui definido como “nível de perigo alto”. Deste modo, virtualmente todas as áreas (desde os locais protegidos até os locais expostos) abaixo da linha de contorno dos 5m estarão já em risco, mesmo para o cenário de inundação BAIXO. O cenário de inundação MÉDIO (aplicável ao longo de locais semi-expostos) varia entre + 5.9 m até +7.8 m do NMM. Assim sendo, as áreas localizadas acima do contorno dos +8 m do NMM (arredondado a partir de 7.8 m), definido como “nível de perigo intermédio” (Figura 6.3), estarão, virtualmente em todas as instâncias,num baixo risco em termos do cenário de inundação MÉDIO (aplicável aos locais semi-expostos). Outubro 2012, p 82 Quase todos os cenários de inundação ELEVADO, sendo o pior cenário para locais expostos, estão abaixo dos 10 m de elevação do NMM (os valores variam entre 6.1 a 10.3 m NMM), classificado como “nível de perigo baixo” na Figura 6.3. O INGC promove uma abordagem proactiva (“a prevenção é melhor que a cura”), implementando o “princípio da precaução” quando se pretende a localização e desenho dos pontos-chave para as infra-estruturas nacionais (p.e. estradas nacionais, linhas de caminhos de ferro, condutas e armazenamento de óleo/ petróleo, infra-estruturas para portos e aeroportos, etc.). É por esta razão que é recomendado que tais infra-estruturas, tão importantes e dispendiosas, sejam geralmente desenhadas para serem localizadas a 10 m ou acima de 10 m do NMM (baixo perigo) ao longo de linhas costeiras expostas. As infra-estruturas municipais “normais” e outras, deverão geralmente estar localizadas acima do nível de +9 m do NMM ao longo de locais expostos. Ao longo de faixas costeiras semiexpostas recomenda-se que as infra-estruturas críticas geralmente sejam concebidas para estarem localizadas a/ou acima dos +8.5 m do NMM, enquanto que infra-estruturas “normais” deverão geralmente estar localizadas acima do nível +7.5 m do NMM ao longo de faixas costeiras semi-expostas. Note-se que a actual exposição/ protecção em relação às ondas de cada local da faixa costeira é devidamente considerada nas opções detalhadas de adaptação recomendadas (incluindo níveis de “desenho”/elevações) para cada local (Capítulo 8). É como intuito de facilitar a avaliação e comparação fácil de áreas vulneráveis, que apenas três linhas de contorno (5, 8 e 10 m SNM) obtidas a partir de imagens de satélite e associadas de forma geral com três cenários generalizados de cheias são indicados para cada cidade/ vila, tal como discutido na secção seguinte. 5.7.2 Perigo de elevação Utilizando imagens de satélite (SRTM v4.1 (resolução de 90 m) e ASTER (resolução de 30 m), mas sobretudo o SRTM porque, por exemplo, tem melhores algoritmos para detectar a fronteira entre a terra e o mar), e dados topográficos disponíveis no local (limitados), as posições das linhas de contorno associadas de um modo geral aos três níveis de perigo de inundação pela água do mar foram estimadas e sobrepostas em imagens provenientes do Google Earth para cada uma das cidades costeiras. Este processo permitiu um primeiro nível de identificação da vulnerabilidade da linha costeira de Moçambique (parâmetro de vulnerabilidade #1 na Tabela 6.1) e a avaliação do desenvolvimento actual e da infraestrutura em cada área em estudo (Exemplo para Maputo mostrado nas Figuras 6.4a, b e c). Reitera-se que tais resultados estão dependentes da precisão dos dados de entrada, o que novamente sublinha a necessidade de bons dados de entrada topográficos e batimétricos caso se necessitem resultados mais detalhados ou precisos. (Por outras palavras, os contornos não se baseiam em dados topográficos precisos, e portanto só conseguem dar uma indicação geral de onde a localização exacta do contorno se situa na realidade.) Também deve notar-se que, apesar dos cenários generalizados BAIXO/ MÉDIO/ ALTO acima serem derivados de níveis correctos teóricos de cheias para as diferentes combinações de eventos, a actual extensão para o interior de áreas inundadas não deverá chegar aos contornos de +8 m ou + 10 m em muitas localizações, visto que factores “no continente” tais como a dureza (devido a construções, árvores, etc) reduzirão a real extensão da área inundada. (Tal não é contemplado pela maior parte dos modelos de elevação máxima devida à acção das ondas incluindo o modelo Nielsen & Hanslow aplicado neste projecto.) Em vez de uma modelagem tri-dimensional detalhada da elevação máxima das ondas e de inundações para o interior, os locais de contorno estimados Outubro 2012, p 83 providenciam uma indicação boa porém algo conservadora (i.e. de baixo risco) sobre a potencial extensão de áreas inundadas. Este comentários são aplicáveis a todas as áreas de estudo. Na Figura 6.4a pode observar-se que muitos dos portos existentes e áreas desenvolvidas adjacentes, estão localizadas abaixo da posição estimada do contorno de +5m. Ao longo da linha costeira protegida e semi-exposta de Maputo, descrita na Figura 6.4a, o nível de segurança para as infra-estruturas nacionais importantes que se espera estarem em funcionamento até, e para além, do ano de 2100 considera-se ser +8.5 m do NMM. Figura 6.4a: Linhas de contorno estimadas para Maputo Legenda: INGLÊS NML. PORTUGUÊS NMM. As áreas da Costa do Sol e Matola são descritas nas Figuras 6.4b e c. Note-se que pela sua natureza os portos estão localizados tão perto da água quanto possível e portanto frequentemente em áreas baixas. Ao recomendar-se que os portos, enquanto infra-estruturas chave nacionais e concebidos para terem vidas úteis entre 50 e 100 anos, se localizem acima do nível de 8.5 m NMM em Maputo e +10.0 m NMM na Beira, significa que, por exemplo, o desenho da estrutura de fundação e da configuração deva permitir a elevação futura das plataformas de cais e infra-estruturas adjacentes. Outubro 2012, p 84 c Figura 6.4b: Linhas de contorno estimadas para Maputo – Costa do Sol Legenda: INGLÊS NML. PORTUGUÊS NMM. Grande parte da área próxima da Costa do Sol (antigamente área pantanosa e de alguns mangais) é muito baixa e há já um risco considerável de inundação costeira (se por exemplo um ciclone se aproximar desta área) visto estar também exposta aos efeitos da elevação máxima das ondas. Na Figura 6.4c pode observar-se que muitas das principais estradas de acesso e estruturas de estradas com portagens (e algumas áreas desenvolvidas), estão localizadas abaixo da linha de +5 m, sendo +7 m NMM considerado como o nível de baixo risco para infra-estruturas nacionais importantes (e uma rota de evacuação/”fuga” principal, neste exemplo) nesta área relativamente protegida sob um cenário de 1 m de SNM até 2100. Perigo de elevação nos restantes locais de estudo A Figura 6.5 mostra uma imagem da Beira extraída do Google EarthTM com as posições das linhas de contorno +5 m, +8 m e +10 m (em relação ao NMM) obtidas por satélite. A partir dos pontos acima, pode observar-se que todas as áreas abaixo da linha dos +5 m já se encontram vulneráveis a inundações resultantes de um ciclone coincidindo com a Média da Maré Alta de Águas Vivas (4.9 m em relação nível do mar) tal como retrata a Figura 6.3. Este aspecto exclui a altura adicional que pode ser alcançada devido à elevação máxima devida à acção das ondas ao longo dos diferentes locais semi-expostos e expostos da linha costeira. Outubro 2012, p 85 Figura 6.4c: Linhas de contorno estimadas para Maputo / Matola Legenda: INGLÊS NML. PORTUGUÊS NMM. A altura mínima futura a planear seria cerca de 8 m acima do NMM (excluíndo quaisquer medidas de adaptação), o que permitiria uma combinação de um ciclone coincidindo com aMédia da Maré Alta de Águas Vivas (4.9 m relativamente ao NMM), juntamente com um aumento de 1 m de SNM, e uma elevação máxima devida à acção das ondas de 1,5 m. Isto aplica-se a quase toda a linha costeira da Beira, visto que a maior parte dos locais estão ou totalmente expostos (todas as faixas costeiras viradas para “Sul”), ou semi-expostos (faixa costeira Ocidental durante ondas de ciclones aproximando-se obliquamente a partir de Sul-Sudeste). Idealmente, para infra-estruturas críticas, a elevação futura a planear seria de 10 m acima do NMM (excluíndo quaisquer medidas de adaptação), o que permitiria uma SNM de 2 m e uma elevação das ondas de 3 m ao longo das linhas costeiras Sudoeste, Sul e Sudeste expostas. Por implicação, o mapa mostra que a maior parte da Beira já se encontra sob risco extremo de inundação e que apenas a zona alta, uns quilómetros para o interior (para o Norte), estaria realmente num baixo risco no futuro. (Note-se que são inundações derivadas de elevados níveis da água do mar, e não relacionadas com cheias nos rios resultantes de ocorrências extremas de Outubro 2012, p 86 chuva.). Sempre que possível, os novos desenvolvimentos costeiros devem ser localizados acima do nível dos 8 m, para infra-estruturas críticas, e idealmente acima do nível dos 10 m, mais uma vez, na ausência de quaisquer medidas de adaptação. Figura 6.5: Legenda: MSL – NMM. Linhas de contorno estimadas para a Beira As Figuras 6.6 à 6.16 mostram os resultados para os restantes locais estudados. Outubro 2012, p 87 Figura 6.6: Linhas de contorno estimadas para a Ponta do Ouro A Ponta Do Ouro está totalmente exposta a ondas do oceano, mas as marés elevadas são mais baixas do que na maior parte da costa Moçambicana. Os níveis intermédios de inundações são de +5.9 m do NNM, enquanto que o cenário extremo de inundação é de +8.4 m do NMM. Figura 6.7: Linhas de contorno estimadas para a Praia do Xai-Xai A praia do Xai - Xai também está totalmente exposta com marés relativamente baixas, dando origem a níveis de inundação de +5.9 m NMM e +8.4 m NMM para os cenários de inundações Outubro 2012, p 88 intermédio e extremo. (O centro da vila do Xai-Xai está localizado a cerca de 10 km do interior da costa, numa direcção Noroeste da área costeira mostrada na Figura 6.7. Portanto a cidade em si não está vulnerável aos perigos do mar, além de ventos ciclónicos e possivelmente cheias devido à precipitação.) +10 m MSL + 8 m MSL + 5 m MSL Figure 6.8: Linhas de contorno estimadas para o Tofo / Barra A maior parte da área do Tofo está totalmente exposta (Figura 6.8). A costa Norte na Barra está geralmente menos exposta à acção das ondas, mas esta área está directamente exposta a ondas induzidas por ciclones aproximando-se de NE. Deste modo, são aplicáveis para os cenários de inundação intermédio e extremo níveis de inundação de +6,4 m MSL e +8,9 m MSL respectivamente. A topografia costeira é relativamente inclinada com um terreno elevado relativamente próximo do mar, excepto duas áreas vastas de pântanos baixos que são susceptíveis de inundação pelo mar. As linhas da costa de Maxixe e Inhambane estão apenas semi-expostas a ondas de ciclones (aproximando-se de NE). Portanto não se espera que a elevação máxima devida à acção das ondas exceda os 1.5 m. O nível de perigo de inundação intermédio de +5.9m do NMM é o mais aplicável. As infra-estruturas críticas (horizonte de planeamento de 100 anos) deverá apenas permitir mais 1 m de SNM (i.e. 2 m de SNM no total) até 2100, obtendo-se deste modo um nível de “desenho” de +6.9 m NMM. Outubro 2012, p 89 Figura 6.9: Linhas de contorno estimadas para Maxixe; Inhambane Figura 6.10: Linhas de contorno estimadas para Vilanculos Apesar de alguns bancos de areia de baixa profundidade e uma pequena ilha a este, Vilanculos está relativamente exposta (a ciclones vindos de Este), com níveis de inundação de 6,4 m e 8,9 m NMM para os cenários de inundação intermédio e extremo respectivamente. Outubro 2012, p 90 Figura 6.11: Linhas de contorno estimadas para Quelimane Quelimane está localizada no interior e não está exposta aos efeitos das ondas. Exclusivamente sob uma perspectiva de inundações costeiras/ marinhas (i.e. não considerando as cheias fluviais), o nível intermédio de inundações é o mesmo do que o nível baixo de inundações a 5.1 m NMM. Apenas as infra-estruturas críticas necessitam de considerar o cenário extremo de 2 m SNM até 2100, deste modo dando um nível de inundações de +6.1 m NMM. Figura 6.12: Linhas de contorno estimadas para a Ilha de Moçambique Outubro 2012, p 91 Apesar de a Ilha de Moçambique estar semi-protegida por algumas ilhas, está exposta à aproximação de ondas de ciclones específicas. Esta ilha é muito estreia, e é possível a passagem de água do lado do mar para a ilha resultando em inundações nas áreas baixas durante os eventos extremos. Deste modo, são aplicáveis à toda a ilha os níveis de inundações de 6.3 m e de 8.8 m NMM para os cenários intermédio e extremo respectivamente. Figura 6.13: Linhas de contorno estimadas para a área do porto de Nacala Figura 6.14: Linhas de contorno estimadas para a área da baía de Nacala Outubro 2012, p 92 A maior parte da linha costeira de Nacala e de Minguri está relativamente bem protegida do mar aberto (Figura 6.14). As ondas do oceano têm uma possibilidade de penetração muito limitada na baía, a partir do Norte, e também a geração de ondas locais dentro da baía é moderada e possível devido a limitada área sobre a qual o vento sopra (p.e. resultante de ventos ciclónicos sobre a baía). Os níveis de “perigo de inundação pela água do mar” para as linhas costeiras das baías de Nacala e Minguri (Figura 6.14) mostram que para uma subida do nível do mar de 1 m (até 2100) incluindo marés vivas altas e subidas locais limitadas dos níveis de água (através da variação barométrica e do vento), as áreas abaixo do contorno de +6.3 m estarão em perigo de inundação. O nível intermédio de cheias de +6.5 m NMM (arredondado de +6.3 m NMM) é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo da linha costeira da baía com uma vida planeada de menos de 50 anos. Tendo uma abordagem conservadora e cautelosa, o cenário extremo de 2 m de SNM até 2100 deverá ser considerado para as infra-estruturas críticas. Deste modo, o nível seguro de perigos para infra-estruturas importantes dentro da baía tais como o porto (Figura 6.13) e o aeroporto com uma vida planeada de mais de 50 anos é de +7.5 m NMM. Em relação aos portos de Maputo e Beira, esta recomendação não deve ser interpretada como significando que o porto deve ser deslocalizado mais para dentro das linhas de contorno de +7.5 m NMM, o que o tornaria inoperável. As recomendações são de que o porto de Nacala seja melhorado para lidar com os riscos de mudanças climáticas na sua actual localização, incluindo a elevação da infra-estruturas por etapas até estar, neste caso, acima do nível de + 7.5 m NMM. Apenas a linha costeira fora da Baía (a norte de Fernão Veloso, Figura 6.14) está relativamente exposta a ondas induzida por ciclones aproximando-se de Noroeste ou do Norte. Neste caso o nível intermédio de inundações para + de 8 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas concebidos para uma vida de menos de 50 anos (permitindo o cenário de +1 m de subida do nível do mar juntamente com um nível de elevação de ondas de tempestade de 1.5 m durante ciclones). Figura 6.15: Linhas de contorno estimadas para Pemba Outubro 2012, p 93 Informal settlements Figure 6.16: Linhas de contorno estimadas para a área do porto de Pemba As costas Este e Norte de Pemba fora da baía (Figura 6.15) estão expostas a ondas induzidas por ciclones aproximando-se do Nordeste ou do Norte. Ao longo destas costas mais expostas fora da Baía de Pemba, o nível intermédio de segurança contra perigos de +9 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas concebidos para uma vida inferior a 50 anos (permitindo um cenário de +1 m de SNM juntamente com um elevação de ondas de tempestade de 3 m durante os ciclones.) À primeira vista pode parecer que a linha costeira da Baía está bem protegida da acção das ondas. Contudo, é importante notar que, devido à grande extensão de água na Baía de Pemba (i.e. área sobre a qual o vento sopra relativamente maior), a península de Pemba fornece apenas protecção parcial de forças ciclónicas (ondas e inundação pela água do mar) quando um ciclone se move para o interior através de Pemba. Tal tem implicações para o desenho da protecção costeira em torno do porto e da linha de costa em torno de toda a baía no sentido de que poderão ocorrer níveis significativos de acumulações de água local e de elevação de ondas locais. Os povoados informais na área de Porto Amélia (Figura 6.16) estão muito baixos, a maior parte está localizada entre a linha normal da maré cheia e menos de 5 m acima do NMM. Esta área está particularmente vulnerável a cheias a partir do mar. Os níveis de “perigo por inundação pela água do mar” para locais dentro da Baía de Pemba (Figura 6.15) mostram que para uma subida do nível do mar de 1m (até 2100), mais uma elevação de +1.5 m durante eventos de ciclones, as áreas abaixo do contorno de +8m NMM estarão em perigo de inundação. Este nível intermédio de inundação de +8 m de NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo da linha costeira da baíxa concebidos para uma vida inferior a 50 anos. Contudo, seguindo uma abordagem conservadora e cautelosa, o cenário extremo de 2 m de SNM até 2100 deverá Outubro 2012, p 94 ser considerado. Deste modo, o nível seguro contra perigos para infra-estruturas importantes dentro da baía concebidos para uma vida de mais de 50 anos tais como o porto, é de + 9 m NMM (Figura 6.16). Conclusão sobre o perigo de elevação A conclusão geral é que a zona costeira de Moçambique tem muitas infra-estruturas em zonas baixas. Este aspecto representa um grande risco devido aos impactos esperados das mudanças climáticas. Pode-se questionar se o risco de danos para as principais áreas costeiras aumenta subitamente acima de um certo nível das águas do mar? Baseado na avaliação dos factores causadores, perigos e impactos (Capítulo 5), é esperado que haja um aumento progressivo do risco, sem destacar nenhum ponto de viragem. No entanto, é esperado que as consequências dos impactos aumentem exponencialmente. A situação é séria mas não impossível de corrigir se forem tomadas medidas atempadas (quanto mais cedo melhor), tal como evidenciado nos Capítulos 7 e 8. Reitera-se que os resultados em termos dos mapas indicando as áreas potencialmente inundadas, estão dependentes da precisão dos dados de entrada, o que sublinha a necessidade de dados de entrada topográficos e batimétricos de qualidade sempre que forem exigidos resultados mais detalhados ou de maior precisão. Também deve notar-se que, apesar dos cenários de inundações serem obtidos de níveis teóricos aceitáveis, de inundações para as diferentes combinações de eventos, a actual extensão das áreas inundadas para o interior não deverá chegar aos níveis obtidos em muitos locais, visto que factores de continentalidade tais como a rugosidade (devido a construções, árvores, etc) reduzirão a real extensão da área inundada. Em vez de uma modelagem tri-dimensional detalhada da elevação máxima devida à acção das ondas e de inundações para o interior, os locais de contorno estimados providenciam uma indicação boa porém, algo conservadora (i.e. de baixo risco) da potencial extensão das áreas inundadas. Outubro 2012, p 95 5.8 Uma avaliação de nível relativamente geral é apresentada para toda a linha costeira de Moçambique, baseada num sub-conjunto de factores de perigo e factores de modificação da vulnerabilidade. Foram seleccionados nove dos 14 factores de perigo e factores de modificação de vulnerabilidade, de entre o conjunto ideal de 14 indicadores identificados na Secção 6.1.2, devido ao facto de terem sido obtidos dados de apenas nove parâmetros em particular a nível de todo o país. Apesar desta lacuna, a avaliação geral de perigos é ainda útil pois compara a vulnerabilidade a um nível mais regional e fornece uma indicação geral sobre como alguns perigos importantes estão espacialmente distribuídos. (O conjunto completo dos 14 parâmetros / indicadores foi utilizado em avaliações de detalhe descritas na Secção 6.4.) Foram comparados e incorporados dados espaciais nas seguintes nove camadas de SIG Elevação topográfica Distância á infra-estruturas urbanas Geologia Geomorfologia Cobertura do terreno Amplitude das marés Altura máxima das ondas no mar alto (NCEP) Erosão - acumulação Ciclones (ocorrência ponderada inversamente em função da distância da costa) Abaixo são apresentados exemplos de dados brutos espaciais de entrada e a classificação derivada do mapeamento do risco/vulnerabilidade para a maior parte destes parâmetros. Na Figura 6.17 apresenta-se uma visão geral do mapeamento de tipologia base da geologia Moçambicana (http://139.191.1.96/projects/soter/index.htm (Souirji, 1997)). Outubro 2012, p 96 Figura 6.17: Mapeamento da tipologia base da geologia de Moçambique Outubro 2012, p 97 O tipo de geologia das áreas costeiras (isto é consistência das rochas ou granulometria dos sedimentos), fornece uma boa indicação sobre a resistência subjacente à erosão costeira ou “grau de desgaste”. Na Figura 6.18 é apresentado um mapa da classificação da vulnerabilidade geológica resultante, com classificação de 1 (vulnerabilidade muito baixa) a 5 (vulnerabilidade muito alta). Legenda . Pontos de Vulnerabilidade Vulnerabilidade baseada na Geologia 1 – Muito baixa: Rochas cristalinas (Magmáticas) 2 – Baixa: Rochas de consistência média (Metamórficas) 3 – Moderada: Rochas de baixa consistência (Sedimentares) 4 – Alta: Sedimentos grosseiros não-consolidados 5 – Muito Alta: Sedimentos finos não-consolidados Sem dados e corpos de água Figura 6.18: Mapeamento da vulnerabilidade baseada na classificação geológica. Outubro 2012, p 98 Na Figura 6.19 apresenta-se uma visão geral do mapeamento de tipologia base da geomorfologia Moçambicana. Figura 6.19: Mapeamento da tipologia base da geomorfologia de Moçambique Outubro 2012, p 99 As características geomorfológicas das áreas costeiras (isto é falésias rochosas ou praias expostas), similarmente fornecem uma boa indicação sobre a resistência subjacente perante a erosão costeira ou “erodibilidade”. Na Figura 6.20 é apresentado um mapa da classificação de vulnerabilidade geomorfológica resultante, com classificação de 1 (muito baixa vulnerabilidade) a 5 (muito alta vulnerabilidade). Figura 6.20: Mapeamento da vulnerabilidade baseado na classificação geomorfológica. Outubro 2012, p 100 Na Figura 6.21 é apresentado uma perspectiva geral dos perigos e vulnerabilidade da costa Moçambicana, em termos de amplitude das marés, tamanho das ondas em mar alto, ameaça de ciclones (em termos de ocorrência, categoria, e inversamente ponderada em função da distância à costa) e vulnerabilidade de elevação. Exemplo mostrando 4 de 9»parâmetros Progressive increase inPemba risk expected; no specific tipping point. Baixo Nacala But, exponential increase in impacts! Ilha de Mozambique Moderado Elevado Quelimane Muito Elevado Beira Vilanculos Inhambane, Maxixe, Tofu Xai-Xai Maputo Ponto do Ouro Copyright @ CSIR Figura 6.21: 2011 www.csir.co.za Perspectiva geral dos perigos e vulnerabilidade da costa Moçambicana Conclusões sobre os perigos e vulnerabilidade de toda a linha costeira Amplamente falando, as áreas centrais baixas de deltas costeiros (p.e. Beira) são muito vulneráveis em termos de elevação. A maior ocorrência de ciclones (perigo muito elevado) é registada ao longo das partes centrais de Moçambique, diminuindo gradualmente para o Sul (aproximadamente a partir do Tofo) e também nitidamente para o Norte (a partir aproximadamente da Ilha de Moçambique). Em termos de altura das ondas, com base nos dados do NCEP e excluindo os ciclones, os perigos aumentam um pouco do Norte para o Sul, estando a maior parte da costa sujeita a um ataque moderado de ondas de mar alto. Devido à batimetria particular de Moçambique e (entre outros) à localização de nós de marés, a costa Norte (p.e. Nacala e Pemba), assim como partes da costa Central (p.e. Beira), deparam-se com o maior perigo resultante das marés (note-se que o perigo em Moçambique encontra-se classificado como moderado, comparando com as linhas costeiras de outras partes do mundo onde as marés extremas são bastante maiores). Apesar de a avaliação geral de perigos ser útil para comparar a vulnerabilidade a um nível mais regional, e fornecer uma indicação geral sobre como alguns perigos importantes estão espacialmente distribuídos, requer-se uma avaliação bastante mais detalhada para identificar medidas de adaptação apropriadas ao nível local, tal como descrito na Secção 6.4. Outubro 2012, p 101 5.9 5.9.1 Aplicação do Método de Avaliação de Perigos Costeiros Na secção anterior é fornecido um nível de avaliação relativamente geral para a linha costeira de Moçambique. Um nível de avaliação mais detalhado é também fornecido, para as áreas seleccionadas, baseado num conjunto mais abrangente de factores de perigo e de factores de modificação da vulnerabilidade, focado numa melhor quantificação dos perigos primários. O enfoque reside nos aspectos costeiros físicos e abióticos, que incluem factores relacionados com as mudanças climáticas. Foram definidos pontos costeiros ao longo de toda a costa Moçambicana, em intervalos de 1 km, tal como indicado no exemplo da área de Maputo na Figura 6.22, abaixo apresentada. Os resultados das avaliações de todos os riscos costeiros foram determinados para cada um dos cerca de 10 pontos (isto é, 10 km), em cada um dos locais estudados. Figura 6.22: Exemplo de Maputo – Localização dos pontos Costeiros (intervalos de 1 km) Outubro 2012, p 102 Foi realizada uma avaliação de vulnerabilidade costeira para cada um-dos locais estudados tendo por base o método de avaliação de perigos / riscos costeiros descrito na Secção 6.1. Foram obtidos ou deduzidos dados para cada um dos 14 parâmetros, para cada um dos pontos costeiros. Foram recolhidas informações importantes através do reconhecimento aéreo a baixa altitude de toda a costa Moçambicana (Maio de 2010), e complementadas por uma investigação no terreno de 10 locais. Estas observações e inspecções foram realizadas para avaliar processos costeiros locais, características dos sítios, vulnerabilidade costeira, métodos existentes de protecção / adaptação, e para auferir opções de resposta apropriadas. Foram comparados outros dados provenientes de teledetecção, camadas de SIG e de informação disponibilizada através de colegas Moçambicanos integrantes da equipa de projecto. Os dados foram então avaliados de acordo com a classificação da vulnerabilidade, para cada parâmetro tal como definido na Tabela 6.1. Na Tabela 6.2, a título de exemplo, é mostrado um exemplo da pontuação para a área estudada “Ponta do Ouro”, para o Cenário A1. As pontuações individuais foram posteriormente somadas e normalizadas, de forma a calcular a pontuação global de vulnerabilidade para cada um dos pontos costeiros. Tabela 6.2: Exemplo de pontuação da vulnerabilidade (1 a 5 – Muito alta) para a Ponta do Ouro. Indicador Localização: Ponta do Ouro e Número de referência da localização na linha costeira 4237 4236 4235 4234 4233 4232 4231 #1: TE:Elevação 3 3 4 5 4 4 4 #2: DC: Distância (p.e. infraestrutura) até à 1 2 3 4 3 3 3 costa #3: AM:Amplitude das marés 3 3 3 3 3 3 3 #4: AO: Altura Máxima das Ondas 5 5 5 5 5 5 5 #5: ET: Erosão / taxa de crescimento 2 2 2 2 2 2 2 #6: GL:Geologia 5 5 5 5 5 5 5 #7: GM:Geomorfologia 5 5 4 4 4 4 4 #8: CS:Cobertura do solo 1 1 5 5 4 1 1 #9: AA:Acções Antropogénicas 4 4 4 5 4 4 4 #10: Grau de protecção da energia das 5 5 3 4 5 5 5 ondas dominante. #11: Ciclones 2 2 2 2 2 2 2 #12: Potencial de eosão de Bruun pela 3 3 3 4 4 3 3 subida do nível do mar #13: Corais / recifes costeiros 1 1 1 1 1 1 1 #14: Altura relativa da almofada de 1 1 3 4 3 3 2 protecção pelas dunas frontais (isto é, o reservatório de areia disponível). Nota: o exemplo de pontuação acima aplica-se a um cenário específico, nomeadamente o “Cenário A1”. Os diferentes cenários são apresentados na secção seguinte. 4230 4229 4 3 4 1 3 5 2 5 4 1 4 5 3 5 2 5 4 1 4 3 2 3 2 4 3 2 5 2 Outubro 2012, p 103 5.9.2 Cenários avaliados para a vulnerabilidade costeira Foram realizadas avaliações detalhadas de vulnerabilidade, em 12 cidades costeiras, para 16 diferentes cenários de perigos. Tendo como base as projecções de SNM (Secção 5.3) a avaliação dos perigos e as análises realizadas, foram considerados quatro níveis de subida do nível do mar, nomeadamente 0 m, 0.5 m, 1 m e 2 m. Uma vez que os ciclones são um perigo tão grande ao longo da costa Moçambicana, as avaliações foram realizadas tanto considerando como não considerando os ciclones. Além da SNM, os efeitos das mudanças climáticas foram também avaliados tanto incluindo como excluindo os aumentos na tempestuosidade (isto é, aumento da altura das ondas levando a um acréscimo de ataque de ondas). O número total de combinações de cenários, assim avaliados, chega a 16, tal como resumido na Tabela 6.3. Tabela 6.3: # Incluindo as mudanças climáticas: Sem mudanças climáticas: SLR = 0.5 m SLR = 1.0 m SLR = 2.0 m Nota: A Resumo dos cenários avaliados para a vulnerabilidade costeira Excluindo ciclones Clima actual das Tempestuosidade Ondas acrescida 1 2 Clima actual das Clima actual das Ondas Ondas Incluindo ciclones Clima actual Tempestuosidade acrescida 5.9.3 das Ondas 3 4 Clima actual das Clima actual das Ondas Ondas Clima actual das Tempestuosidade Clima actual das Tempestuosidade Ondas acrescida Ondas acrescida Clima actual das Tempestuosidade Clima actual das Tempestuosidade C Ondas acrescida Ondas acrescida Clima actual das Tempestuosidade Clima actual das Tempestuosidade D Ondas acrescida Ondas acrescida 1 O cenário A1 é o mesmo que o A2, portanto o cenário A2 não esta incluído na pontuação 2 O cenário A3 é o mesmo que o A4, portanto o cenário A4 não esta incluído na pontuação B O efeito potencial de cada combinação de cenários (p.e. D4: SNM = 2 m; Tempestuosidade acrescida; incluindo perigo de ciclone) foi avaliado para cada um dos 14 indicadores de vulnerabilidade, em cada um dos pontos costeiros. Para considerar cada cenário, a pontuação de cada indicador de vulnerabilidade foi mudada (p.e. a pontuação de vulnerabilidade aumenta em 1 para um cenário particular) ou o peso dado para esse indicado mudou (aumentou). Deste modo, foram também aplicados ponderadores apropriados para a pontuação de modo a contabilizar aqueles parâmetros que têm uma influência progressivamente superior na vulnerabilidade à medida que os cenários mudam. As pontuações ou ponderações para indicadores específicos de vulnerabilidade # 1, 2, 4, 5, 10 e 13 (Tabela 6.1) foram portanto consistentemente adaptados para considerarem adequadamente cada um dos diferentes cenários. Por exemplo, à medida que o nível do mar sobe, tanto a elevação como a distância do mar (Indicadores #1 e #2 na Tabela 6.1) diminuem relativamente. Deste modo a vulnerabilidade em termos destes 2 indicadores aumenta com cada cenário de maior SNM. (especificamente para todos os cenários C, i.e. SNM = 1m, as pontuações para os indicadores #1 e #2 são duplamente ponderados; enquanto que para todos os cenários D, i.e., SNM = 2 m, as pontuações para os indicadores #1 e #2 são triplamente ponderados.) A tempestuosidade crescente tem um efeito directo na vulnerabilidade às ondas (Indicador #4 na Tabela 6.1). (Portanto, especificamente para os cenários B2, C2, D2, B4, C4 e D4, i.e. aumento na tempestuosidade, as pontuações individuais Outubro 2012, p 104 de cada localização para cada indicador #4 são aumentadas em uma classe de vulnerabilidade (=1 ponto). Os ciclones, na maior parte dos casos, aproximam-se vindos do Este, com uma amplitude muito grande na direcções de aproximação. Para além disto, devido ao seu campo de vento “circular”, as maiores ondas incidentes podem aproximar-se da costa provenientes de uma variedade muito grande de direcções. Deste modo, enquanto uma zona específica pode estar relativamente protegida das grandes vagas de ondulação que se aproximam do Sudoeste, as ondas geradas por um ciclone podem aproximar-se provenientes, p.e. do Nordeste, para as quais este local em particular pode estar muito menos desprotegido, devido à configuração especifica da linha da costa nesta área. Por esse motivo, a ocorrência de ciclones reduz o grau de protecção (Indicador #10 na Tabela 6.1) de muitas zonas costeiras. (Por exemplo, sob os Cenários 1 e 2, uma localização particular na costa poderá estar parcialmente coberta da ondulação normal do mar aproximando-se de Sudeste e de acordo com os critérios de avaliação conferidos ter uma pontuação de vulnerabilidade de 3 para os Indicadores #10. Sob os Cenários 3 e 4, i.e. incluindo ciclones, esta localização costeira em particular poderá estar totalmente exposta a ondas geradas por ciclones aproximando-se de Nordeste e é agora dada uma pontuação de vulnerabilidade de 5 para o Indicador #10.) Estes exemplos foram apresentados para ilustrar a forma na qual cada um dos 14 indicadores de vulnerabilidade foi avaliado, em termos de efeitos potenciais das 16 combinações diferentes de cenários. No geral, a vulnerabilidade das zonas costeiras aumenta à medida que os cenários “aumentam” de A para D e de #1 para #4 na Tabela 6.3, sendo o cenário D4 o pior caso possível. Os efeitos dos diferentes cenários nas classificações da vulnerabilidade para cada zona podem ser observados nos mapas de vulnerabilidade que são apresentados na secção seguinte. 5.9.4 Mapeamento dos produtos da avaliação detalhada de vulnerabilidade As pontuações de vulnerabilidade para cada parâmetro, em cada ponto costeiro (representativo de uma secção de 1 km) ao longo da área da Beira estudada, por exemplo, estão resumidas no mapa retratado na Figura 6.23. A vulnerabilidade em cada ponto é indicada pelo código de cor, variando de azul “muito baixo” (pontuação na banda 0 a 1), até púrpura “muito alto” (pontuação na banda 4 a 5), tal como indicado na legenda. São mostrados exemplos para 3 dos 16 cenários avaliados. As pontuações de vulnerabilidade totais ou globais (combinando todos os parâmetros), em cada ponto costeiro (representativo de uma secção de 1 km) ao longo da área estudada, para cada um dos 16 cenários, estão resumidas nos mapas retratados na Figura 6.24. A vulnerabilidade em cada ponto é mais uma vez indicada pelo código de cor, variando de azul “muito baixo” (pontuação na banda 0 a 1), até púrpura “muito alto” (pontuação na banda 4 a 5), tal como indicado na legenda. Apesar das diferenças na vulnerabilidade, derivadas dos diferentes cenários, importa notar que quase todos os pontos estão classificados como tendo entre média (para os Cenários A1 a B4) até alguns muito alta vulnerabilidade (nos Cenários D3 e D4). Outubro 2012, p 105 (a) Outubro 2012, p 106 (b) Outubro 2012, p 107 (c) Figura 6.23 (a) a (c): Mapeamento da vulnerabilidade da Beira, evidenciando todos os 14 parâmetros para 3 dos 16 cenários. (A vulnerabilidade é medida numa escala de 1 a 5 sendo 1 = a menor vulnerabilidade e 5 = a maior vulnerabilidade, tal como retratado na Tabela 6.1) Outubro 2012, p 108 Legenda: INGLÊS Scenario Elevation Distance to infrastructure Tida Range Max Wave Height Erosion/ Acretion Rate Geology Geomorphology Groundcover Anthropogenic Actions Degree of Protection from Prevailing Wave Energy Cyclones Sea-Level Rise Coral/ Fringing Reefs Relative Height of the Protective Foredune Buffer Total Vulnerability PORTUGUÊS Cenário Elevação Distância à infra-estrutura Amplitude das marés Altura máxima das ondas Taxa de Erosão / Acumulação Geologia Geomorfologia Cobertura do terreno Acções antropogénicas Grau de protecção da energia das ondas prevalecente Ciclones Subida do nível do mar Corais/ Recifes costeiros Altura relativa da duna frontal de protecção Vulnerabilidade total Outubro 2012, p 109 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.24a: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Beira: Cenários A & B (mostrando uma classificação global da vulnerabilidade, quando os 14 parâmetros da Tabela 6.1 são combinados). Outubro 2012, p 110 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Figura 6.24b: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Beira: Cenários C & D Location Key (mostrando uma classificação global da vulnerabilidade, quando os 14 parâmetros da Tabela 6.1 são combinados). Outubro 2012, p 111 Nas Figuras 6.25 a 6.34, abaixo, estão retratados mapas semelhantes, sobre a vulnerabilidade total para cada uma das áreas estudadas, para os 8 cenários que incluem ciclones (isto é, C1 a D4). Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.25: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Ponta do Ouro: Cenários C & D Outubro 2012, p 112 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.26: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Matola / Maputo: Cenários C & D Outubro 2012, p 113 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.27: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Maputo: Cenários C & D Outubro 2012, p 114 Legenda: Figura 6.28: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Praia do Xai-Xai: Cenários C & D INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Outubro 2012, p 115 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.29: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Tofo e Barra: Cenários C & D Outubro 2012, p 116 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.30: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Inhambane e Maxixe: Cenários C & D Outubro 2012, p 117 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.31: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Quelimane: Cenários C & D Outubro 2012, p 118 PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.32: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade da Ilha de Moçambique: Cenários C & D Outubro 2012, p 119 Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.33: Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Nacala: Cenários C & D Outubro 2012, p 120 PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Legenda: INGLÊS Summary of scenarios assessed for coastal vulnerability Figura 6.34: PORTUGUÊS Resumo dos cenários avaliados em termos de vulnerabilidade costeira Mapeamento de detalhe da vulnerabilidade de Pemba: Cenários C & D Outubro 2012, p 121 5.9.5 Comparação de detalhe da vulnerabilidade costeira de 12 áreas Moçambicanas Na Figura 6.35 é apresentada uma comparação entre as vulnerabilidades de cada uma das 12 cidades, perante o Cenário A3 com o clima de ondas actualmente existente (i.e. no presente e sem efeitos das mudanças climáticas). Figura 6.35: Comparação das vulnerabilidades de cada uma das 12 cidades (de Sul para Norte) para o cenário presente (A3) Legenda: INGLÊS Vulnerability score Detail coastal vulnerability comparison – present case scenario Least vulnerable section Average vulnerability Most vulnerable section PORTUGUÊS Pontuação da vulnerabilidade Comparação de detalhe da vulnerabilidade costeira – caso de cenário presente Secção menos vulnerável Vulnerabilidade média Secção mais vulnerável Neste estudo a vulnerabilidade foi tipicamente avaliada ao longo de uma área total de cerca de 10 km para cada cidade. A vulnerabilidade foi então avaliada em detalhe em cada secção de costa, tipicamente em secções de 1 km ao longo da costa, embora em algumas áreas as secções tenham sido menores. As barras verdes na Figura 6.35 indicam a menor pontuação da vulnerabilidade por secção, dentro do comprimento total da linha da costa avaliada para uma dada cidade. As barras amarelas indicam a pontuação média da vulnerabilidade sobre o comprimento total da linha da costa avaliada para uma dada cidade. As barras vermelhas indicam a maior pontuação individual da vulnerabilidade, dentro do comprimento total da linha da costa avaliada para uma dada cidade. Em geral, para o cenário actual (A3), as cidades mais vulneráveis são a Ponta do Ouro, Maputo, Tofo, Vilanculos, Beira e Pemba. As vilas menos vulneráveis para o cenário actual (A3) são geralmente a Praia do Xai Xai, Maixixe, Quelimane e Nacala. Tal como indicado pelas barras amarelas, todas as cidades avaliadas têm em Outubro 2012, p 122 média uma vulnerabilidade média aos impactos das mudanças climáticas. No presente (Cenário A3) a Beira é a cidade mais vulnerável em termos de todas as três categorias (secção menos vulnerável, média e mais vulnerável). (Note-se, outros factores socio-económicos tais como a densidade populacional não estão contemplados nesta comparação relativa de vulnerabilidade física abiótica a ameaças costeiras/marinhas e ameaças das mudanças climáticas.) Na Figura 6.36 é apresentada uma comparação das vulnerabilidades de cada uma das 12 vilas e cidades para o cenário futuro mais provável (C4) (o cenário futuro mais provável, C4, inclui uma SNM de 1 m até 2100, vulnerabilidade aos ciclones e um aumento na tempestuosidade.) Figure 6.36: Uma comparação das vulnerabilidades de cada uma das 12 vilas e cidades para o cenário futuro mais provável (C4) Legenda: INGLÊS Vulnerability score Detail coastal vulnerability comparison – most likely future case scenario Least vulnerable section Average vulnerability Most vulnerable section PORTUGUÊS Pontuação de vulnerabilidade Comparação de detalhe da vulnerabilidade costeira – cenário mais provável no futuro Secção menos vulnerável Vulnerabilidade média Secção mais vulnerável No geral, para o cenário mais provável futuro (C4), as vilas mais vulneráveis são novamente a Ponta do Ouro, Maputo, Tofo, Villanculos, Beira e Pemba, mas desta feita também acompanhadas pela Praia do Xai Xai. As cidades menos vulneráveis para o cenário futuro mais provável (C4), são geralmente Maxixe, Quelimane and Nacala. Tal como indicado pelas barras amarelas, algumas das cidades agora avaliadas têm em média uma elevada vulnerabilidade (pontuação de 3 a 4) aos impactos das mudanças climáticas, enquanto, tal como indicado pela barra vermelha, cada vila avaliada tem pelo menos alguma localização que é altamente vulnerável aos impactos das mudanças climáticas. No cenário futuro mais provável (Cenário C4), a Beira é, de novo, a cidade mais vulnerável. Outubro 2012, p 123 Na Figura 6.37 é apresentada uma comparação das vulnerabilidades de cada uma das 12 vilas e cidades para o pior cenário (D4) (O pior cenário, D4, inclui uma SNM de 2 m até 2100, vulnerabilidade a ciclones e um aumento na tempestuosidade.) Figura 6.37: Uma comparação de vulnerabilidades de cada uma das 12 vilas e cidades para o pior cenário (D4) Legenda: INGLÊS Vulnerability score Detail coastal vulnerability comparison – worst case scenario Least vulnerable section Average vulnerability Most vulnerable section PORTUGUÊS Pontuação de vulnerabilidade Comparação de detalhe da vulnerabilidade costeira – pior cenário Secção menos vulnerável Vulnerabilidade média Secção mais vulnerável No geral, para o pior futuro cenário (D4), as cidades mais vulneráveis são agora a Praia do Xai Xai, Tofo, Beira, Ilha de Moçambique e Pemba. As vilas menos vulneráveis no piorfuturo cenário (D4), geralmente continuam a ser Maxixe, Quelimane e Nacala. Tal como indicado na barra vermelha, sob este cenário, cada cidade avaliada tem pelo menos uma localização cuja vulnerabilidade aos impactos das mudanças climáticas é alta ou muito alta. No pior futuro (Cenário D4), a Beira continua a ser a cidade mais vulnerável, e termos de vulnerabilidade média. Nas três figuras acima (6.35 a 6.37), para os Cenários A3, C4 e D4 (presente, futuro mais provável e pior futuro respectivamente), o eixo y foi propositadamente mantido no mesmo ponto de início e fim, de modo a que as três figuras possam ser directamente comparadas. Os grandes aumentos na vulnerabilidade às mudanças climáticas, desde o cenário presente ao cenário do futuro mais provável até ao cenário do pior futuro respectivamente, são portanto claramente observados. Por exemplo, as localizações mais vulneráveis na Praia do Xai-Xai, Tofo, Beira e Pemba todas aumentam de uma vulnerabilidade média sob condições presentes (A3) para uma vulnerabilidade muito elevada para o cenário do futuro pior (D4). Outubro 2012, p 124 Os resultados da avaliação da vulnerabilidade foram utilizados para determinar opções de adaptação apropriadas e também para priorizar as acções recomendadas. Estes aspectos são abordados no próximo capítulo. 6 OPÇÕES DE ADAPTAÇÃO Neste Capitulo são apresentados e resumidos os resultados de uma pesquisa bibiográfica abrangente bem como a experiência interna sobre gestão e engenharia costeira. 6.1 Tal como debatido no Capítulo 5, na África Austral, incluindo Moçambique, os factores mais importantes de risco para a infra-estrutura costeira, provenientes da erosão e inundações, são as ondas, as marés e a subida futura do nível do mar. A combinação de ocorrências extremas (tempestades marítimas que ocorram durante marés altas e conjugação com a subida do nível do mar) é que terá de longe o maior impacto, e serão estas ocorrências que irão incrementalmente, no futuro, oprimir as infra-estruturas existentes. Vários autores (p.e. Theron, 2007 e outros) resumiram as opções básicas para responder ou adaptar a estes impactos previsíveis das mudanças climáticas costeiras, da forma que se segue: Não fazer nada; Defender a posição existente da linha costeira; Avançar a posição existente da linha costeira; Recuar. Cada uma destas opções tem um impacto diferente no risco. Além destas “opções básicas de resposta às mudanças climáticas”, há outras acções que podem ser tomadas para reduzir o risco resultante de perigos físicos costeiros/ marinhos (incluindo mudanças climáticas), tais como por exemplo reduzir a pressão humana nas defesas naturais, tal como é descrito com maior detalhe mais adiante neste capítulo. Nos capítulos anteriores, os principais cenários considerados para alterações de risco no futuro estão relacionados com as mudanças climáticas, em particular com a subida do nível do mar e com o acréscimo na tempestuosidade (originadas pela alteração / aumento dos campos de vento oceânicos). Estes dois factores de mudança foram por esse motivo incorporados directamente na criação de modelos e os resultados apresentados nos capítulos anteriores. O Homem (e especialmente no que se refere ao domínio abiótico costeiro Moçambicano) não tem virtualmente nenhum controlo regulamentar ou influência significativa sobre estes factores. Apenas a longo prazo, e através de uma intervenção global forte e unificada, poderão estes factores eventualmente vir a ser significativamente influenciados. Deste modo, em termos de alterações globais ou outros cenários de mudança, temos de identificar opções de mitigação / adaptação através das quais se poderá aumentar a resiliência da área costeira. As acções / intervenções antropogénicas na zona costeira Moçambicana, que podem potencialmente ser afectadas e que afectariam a vulnerabilidade, são: Construções costeiras que resultem num perfil bastante íngreme (p.e. revestimentos de gabiões ou paredões) ou que reduzam a rugosidade do perfil (p.e. superfícies suaves de betão Outubro 2012, p 125 ou blocos), resultam numa relativamente maior elevação das ondas para as mesmas condições de entrada das ondas. Tais construções normalmente também provocam pontos críticos de erosão severa em áreas adjacentes às praias. A degradação da vegetação das dunas ou destabilização das dunas e especialmente acções que provocam a redução do volume das dunas (e a altura), levam a um aumento do risco de erosão costeira. A areia das dunas (volume) constitui um amortecedor natural contra a erosão durante as tempestades marítimas, evitando uma migração excessiva da linha costeira em direcção ao continente, e permitindo a recuperação das praias entre tempestades, assumindo que os processos naturais não são influenciados por actividades humanas. O aumento do desenvolvimento humano na zona de perigo (isto é, normalmente muito baixo ou muito próximo do mar) conduz directamente a um risco acrescido. Quaisquer actividades humanas que reduzam a quantidade de areia dentro da zonas costeiras (p.e., represas em rios ou a mineração de areias) ou aquelas que reduzem a taxa na qual a areia é reabastecida na área (p.e. provocando um défice no abastecimento de sedimento à costa), quase invariavelmente provocam uma progressiva erosão costeira (necessitando deste modo de um aumento das distâncias de pontos críticos de erosão para os projectos de desenvolvimento costeiro). Considerando as intervenções acima, é obvio que estas estão todas relacionadas com acções que exacerbariam os problemas ou aumentariam os riscos nas zonas costeiras. As mitigações / adaptações chave ou oportunidades para melhorar a resiliência recaem, desta forma, na prevenção ou redução de tais acções ou impactos (alinhadas com as acções Integradas de Gestão das Zonas Costeiras). Para o propósito deste documento é importante notar que nos programas de gestão costeira é desejável, benéfico e uma boa prática, o desenvolvimento de um corredor de protecção costeiro, com várias zonas, incluindo: As Reservas Costeiras como sendo uma zona sem empreendimentos; Uma faixa de amortecimento costeiro como sendo uma zona com empreendimentos limitados, e corredores de conservação, que incluam áreas no interior que requeiram protecção adicional. Um planeamento apropriado pode muitas vezes eliminar a necessidade de medidas de protecção que possam ser necessárias para futuros empreedimentos. Os seguintes pontos, adaptados de vários guiões de gestão costeira, (incluindo Breetzke et al 2008) servem como orientação: (1) Evitar o perigo Localizar o empreendimento de tal forma que o perigo não o possa afectar. Este aspecto implica a definição de linhas limite e zonas tampão (Theron, 2000). Tal medida será sempre um benefício financeiro e ecológico de longo prazo. (2) Prevenir a perda Aceitar que ocorrências naturais extremas vão acontecer. Por esse motivo adoptar medidas para minimizar os estragos ou perdas de propriedade causadas por estas ocorrências. (3) não fazer nada, se apropriado, em vez de planos ou acções mal concebidos, especialmente aqueles que ignoram todos (“triple bottom line – Pessoas, Planeta, Outubro 2012, p 126 Rendimentos”) os custos / consequências de longo prazo. (Se, por exemplo, o principal perigo numa área parece ser a erosão, poderá num caso especial ser discutido se que tal erosão é cíclica e que a areia será reabastecida naturalmente ao longo do tempo. Em tal instância em particular poderá ser apropriado não agir.) As questões chave que devem ser consideradas no planeamento de empreendimentos próximos da linha costeira são: O risco de calamidades irá aumentar para a população vivendo perto/na área de intervenção? Se sim, O empreendimento é “dependente da localização”, ou seja, é mesmo necessário que tenha de estar localizado na linha costeira ou imediatamente adjacente a ela? Se o projecto de desenvolvimento tem de ser implementado na área dinâmica sensível, que medidas de mitigação e manutenção serão implementadas? Pode a movimentação de sedimentos e portanto a erosão ser alterados pelo investimento proposto? A protecção existente (p.e. barreira da duna frontal, mangais, etc serão afectados de alguma forma? O regime de águas subterrâneas será afectado de alguma forma? E o fornecimento de água potável para os centros populacionais circundantes? O empreendimento ou actividade proposta afectarão a costa em termos do seu valor para o turismo/ entretenimento p.e. valores estéticos, para natação, para surfar ou para banhos de sol? O empreendimento ou actividade proposto afectará a costa em termos do seu valor de conservação da natureza, ou afectar negativamente a ecologia p.e. criação de pássaros ou outros organismos? Foi identificado um órgão ou uma organização responsável por determinar as medidas de mitigação e assegurar que tais medidas sejam implementadas de forma apropriada? Estratégia para planear e “viver” com a erosão costeira: Tomando em conta os eventos de erosão costeira de 2006 e 2007 o Departamento de Agricultura e Assuntos Ambientais de KwaZulu-Natal compilou um Guião de Melhores Práticas para Viver com a Erosão Costeira (Breetzke et al 2008). Os pontos seguintes são adaptados a partir do documento de forma a garantir a relevância deste estudo: “Viver com a erosão costeira” requer que os seguintes princípios sejam reconhecidos: O constante aquecimento global causará provavelmente uma subida do nível do mar e uma maior intensidade e frequência de tempestades costeiras; Um aumento da erosão costeira levará a um maior e mais sustentado risco para a vida humana e para os ambientes naturais e construídos; Uma boa prática internacional, num contexto de subida do nível do mar e de alterações da dinâmica costeira, consiste num recuo faseado da linha costeira; Não é inconcebível que áreas ao longo da costa percam mais areia como resultado de processos naturais; A gravidade desta perda vai depender de fenómenos coincidentes tais como tempestades (ventos e ondas), ocorrendo durante equinócios (maior amplitude anual), marés cheias em altura de marés vivas e ciclones; Outubro 2012, p 127 Qualquer construção muito próxima do mar/praia interfere com o movimento natural da areia e pode impedir a recuperação das praias ou das dunas frontais após a ocorrência de uma tempestade severa; Remover areia das praias aumenta a gravidade da erosão; Defesas do mar mal planeadas ou inapropriadas podem provocar posteriores perdas de areia, resultando na degradação das praias no local e das propriedades mais ao longo da costa; e Remover a vegetação das dunas desestabiliza estas barreiras de areia protectoras e reduz a sua função como defesa natural do mar. Os pontos seguintes são guiões de boas práticas para gerir a reacção humana perante a erosão costeira: Aceitar e viver com a erosão Planear quaisquer construções costeiras de tal forma que estejam a uma distância segura da marca do nível de água da maré-alta e restabeleçam os mecanismos de defesa naturais, com as autorizações ambientais necessárias. Requer-se uma resposta colectiva O planeamento e a implementação holísticos pelas autoridades, em resposta à erosão costeira, são críticos. São necessários Programas de Gestão Costeira, incorporando Planos de Gestão da Linha Costeira, para reduzir os efeitos directos e associados à erosão. Os vizinhos necessitam instituir medidas de mitigação similares pela mesma razão. Esta colaboração irá aumentar a eficácia da defesa e reduzir os custos. Estabelecer uma linha limite de protecção costeira Deve ser desenhada uma linha limite de protecção costeira, de forma a proteger tanto o ambiente natural da invasão de edifícios como a proteger os empreendimentos nas zonas de espraiamento dos efeitos das tempestades e erosão costeira acelerada. Os empreendimentos entre esta linha limite e o mar são considerados como estando em alto risco da erosão costeira. Trabalhar com processos naturais na resposta à erosão (e cheias) Áreas costeiras com sedimentos soltos geralmente requerem soluções suaves As medidas de protecção preferenciais devem utilizar soluções baseadas em "estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)" – por exemplo: o Sacos geotêxteis de areia ou outros sacos de areia apropriados (que poderiam ser cobertos com dunas e vegetação). o Sistemas de dunas geridas, que devem ser cobertos de espécies de vegetação das zonas originais, e posteriormente mantidas; manter, ou preferivelmente, aumentar a reserva de areia (volume) armazenado no sistema de dunas. o Protecção, restauração e manutenção de sistemas naturais tais como os mangais e os recifes de coral. Outubro 2012, p 128 Substituir a areia perdida com areia (i.e. alimentação de areia) É importante que a areia utilizada seja de uma natureza similar àquela encontrada na praia. A utilização de areia de praia proveniente de outras fontes apenas deve ser considerada seguindo a opinião de especialistas apropriados. (p.e. poderá ser necessário encontrar outra fonte de areia no mar alto – tal é normalmente muito caro). Considerar soluções baseadas em “estruturas rígidas de protecção costeira” apenas em casos excepcionais Recorrer a soluções baseadas em "estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)" apenas em casos excepcionais e apenas após avaliações de impacto ambiental detalhadas e obtidas as autorizações. Estar preparado, monitorar e reagir: Empregar sistemas apropriados de “aviso prévio” Reconstruir apropriadamente as infraestruturas e comodidades costeiras Os sistemas de aviso prévio (ou monitoria de longo prazo adequada) permitem que se realizem planos para “lidar” com eventos extremos (p.e. tempestades marítimas) e reduzir os riscos associados. A infraestrutura que é danificadas como resultado da erosão costeira não devem apena ser substituída. Deve avaliar-se se tais infra-estruturas são apropriadas e devem ser feitos os melhoramentos necessários. A médio e longo prazos devem preparar-se e implementar planos para gerir uma retirada de tais infra-estruturas. Evitar e reduzir o risco Este aspecto inclui factores de risco que advêm de “processos não marítimos ou não costeiros”, p.e. as águas da tempestadedo escoamento das ruas, áreas de estacionamento e valas de drenagem: Os donos de propriedades costeiras são responsáveis pela manutenção do escoamento das águas das tempestades e podem ser responsabilizados por qualquer erosão ou impacto negativo que tal escoamento possa ter nas dunas frontais ou na praia. Nos casos em que a água das tempestades tenha de ser dispejada em cima de uma duna ou praia, tal escoamento deve ser feito longe do sopé da duna. O escoamento deve ser feito preferencialmente em cima de uma área saliente como uma pequena península rochosa. A maior parte das opções de resposta descritas nesta secção (7.1) são propositadamente o que se pode denominar opções “suaves” ou “trabalhar com a natureza”. Tal está alinhado com os princípios estratégicos e orientações de boas práticas em termos de gestão costeira e resposta às mudanças climáticas. A seguinte secção (7.2) tem um foco mais específico em locais e inclui todas as medidas de adaptação apropriadas e opções de protecção costeira, “suaves” e “rígidas”. Outubro 2012, p 129 6.2 6.2.1 Gama de potenciais soluções Podem ser encontradas na literatura muitas publicações úteis que abordaram as implicações potenciais das medidas de adaptação e protecção costeira, p.e. UNCTAD (2008) – Tabela 7.1. Outros exemplos incluem: NCCOE (2004), Stive et al (1991), Breetzke et al (2008), FEMA (2000), USACER (2004), SNH (2000), Van Rijn (2011), e outros. No entanto, devido a vários factores, os estados da África Austral têm efectivamente uma capacidade adaptativa muito baixa e a sua capacidade de parar os impactos costeiros em larga escala é virtualmente inexistente (Theron 2011). De acordo com Tol (2004), a adaptação reduziria os impactos por um factor de 10 a 100, e os custos de adaptação seriam ínfimos comparados com os prejuízos evitados. Este é um imperativo claro para definir e implementar medidas de adaptação mais cedo em vez de mais tarde. De forma a mitigar impactos prejudiciais resultantes das mudanças climáticas, tem de haver um entendimento das opções de adaptação disponíveis para as nações africanas em vias de desenvolvimento, sendo estas consideravelmente diferentes de algumas abordagens tradicionais utilizadas nos países desenvolvidos. Moçambique também não é um país rico e tem pouco dinheiro disponível para construções costeiras; requerem-se opções de resposta mais baratas. Tabela 7.1: Factor de Mudanças Climáticas Exemplos de Potenciais implicações e medidas de adaptação possíveis Potenciais Implicações Medidas de Adaptação Níveis do mar em crescimento • Inundações e cheias • Erosão de áreas costeiras • Danos a infraestruturas, equipamentos e carga (infraestruturas costeiras, estruturas relacionadas com portos, ligações com o interior) • Aumento nos custos de construção e manutenção, erosão e sedimentação • Realocação e migração de pessoas e negócios, escassez de trabalho e encerramento de estaleiros navais • Variação na procura e oferta de serviços de transportes marítimos e portuários (p.e. Deslocalização) • Mudanças nos níveis de água nos portos • Deslocalização, redesenho e construção de esquemas de protecção costeira (p.e. Levees, paredões, diques, elevação de infraestruturas) • Seguros • Elevação de estruturas de quebra-mar existentes para contrapor transposições adicionais • Elevação do nível de cais e molhes existentes Condições de clima extremas • Ciclones Tropicais • Tempestades • Cheias • Ventos • Danos a infraestruturas, equipamentos e carga (infraestruturas costeiras, estruturas relacionadas com portos, ligações com o interior) • Danos acrescidos a navios como resultado da interacção corrente com ondas • Erosão e sedimentação, subsidência e deslizamento de terras • Deslocalização e migração de pessoas e negócios • Diminuição da segurança e condições de navegabilidade, desafios à fiabilidade dos serviços • Modalidade de turnos, variação na procura e oferta de serviços de transportes marítimos e portuários • Mudanças na estrutura e direcção do comércio • Mudanças no clima de ondas (ndulação e ondas de períodos longos) nos portos • Montar barreiras e estruturas de protecção • Deslocalizar infraestruturas, assegurar o funcionamento de rotas alternativas • Elevação de estruturas de quebra-mar existentes para contrapor transposições adicionais • Aumentar a monitoria das condições das infraestruturas (pe. Programa de Monitoria dos Quebra-mares do CSIR) • Restringir o desenvolvimento e povoamento em áreas baixas • Reforçar fundações, elevar níveis de docas e molhes • Tecnologias inteligentes para a detecção de eventos anormais • Novos desenhos para navios mais robustos • Desenhar novos portos • Rever programas de manutenção de dragagem; programas de alimentação de praias corrigidos • Revisão de operações e equipamento de blindagem de navios nos portos • Alterações aos portos para compensar a acção adicional das ondas (ondulação induzida ou longos períodos de ondas) (adaptado de UNCTAD, 2008) Outubro 2012, p 130 6.2.2 Listagem e descrição de potenciais soluções Várias respostas potenciais podem ser formuladas considerando os processos e características costeiras da área estudada, assim como os factores que regem a adequabilidade para o empreendimento costeiro. Estão disponíveis um número significativo de opções de gestão e métodos de engenharia costeira “suave” e “rígida” para proteger a linha costeira. As opções aqui descritas não incluem todas as possíveis medidas / opções de protecção costeira; no entanto, as opções listadas incluem as medidas potencialmente mais apropriadas: A “Opções de gestão” A1 “Aceitar e recuar.” Esta medida envolve reposicionar a infra-estrutura em risco para que não volte a estar em perigo de ser afectada pela erosão ou inundações. Este aspecto requer zoneamento (através de linhas limite de protecção) e retirada das comunidades e infra-estruturas para o interior da linha limite de protecção, e possivelmente criar uma zona tampão. Em última instância isto representa melhor planeamento e melhor gestão, tanto do ambiente construído como dos recursos naturais, especificamente para melhorar a resiliência ao clima dos actuais planos de desenvolvimento, sendo neste caso específico, infra-estruturas e empreendimentos costeiros. O governo deve estar directamente envolvido no realojamento das populações para áreas de menor risco (esta é também uma boa opção para projectos de habitação de baixo custo). No entanto, muito mais pode ser adicionalmente alcançado através do encorajamento, incentivo e viabilização da migração “privada” para áreas de menor risco. São muitos os custos envolvidos no reposicionamento de infra-estruturas de serviços (energia, estradas, rede de abastecimento de água, tratamento de água, escoamento de águas de tempestades e telecomunicações), mas estes podem ser compensados de certa forma, p.e. através de mais oportunidades de turismo e investimento, ou ajuda externa. Esta opção “aceitar e recuar” vai permitir a erosão contínua da costa pelo mar. Esta opção é frequentemente uma escolha sensata no longo prazo nos locais em que a linha costeira ainda não está significativamente desenvolvida (existindo pouco valor em infraestruturas), tal como é o caso de grande parte da costa Moçambicana, e cuja causa e efeito do problema da erosão é de larga escala, (p.e. Theiler et al 2000). Está também bastante de acordo com os princípios estratégicos e linhas de orientação de boas práticas enumeradas anteriormente. Esta opção implica abandonar e remover as infrae-struturas existentes localizadas perto do mar. Todas as infra-estruturas e empreendimentos teriam de ser localizados para o interior, dentro de uma linha limite correspondente pelo menos a 50 anos de empreendimento costeiro, enquanto os grandes projectos de desenvolvimento, bem como aqueles com uma vida útil longa, deveriam ser localizados no interior da linha limite de protecção correspondente a 100 anos. Contudo, esta opção não fornece protecção para empreendimentos/ infraestruturas estratégicas ou de grande valor, já existentes, que provavelmente são consideradas áreas que devem ser defendidas. A2 “Abstenção” envolve a opção “nada fazer". Esta opção pode ser exequível se o risco de perda de propriedade ou vidas humanas for considerado mínimo. Com esta opção, o Outubro 2012, p 131 A3 status quo actual vai prevalecer, isto é, a erosão da linha costeira actual e potencial e/ou as inundações vão continuar, com as consequências associadas para a área. Empreendimentos costeiros “alternativos”. Fornecer bons acessos e desenvolver áreas costeiras alternativas (incluindo fornecer serviços tais como drenagem de água das tempestades e idealmente sistemas de rede de esgotos), que não sejam propensos a impactos tais como inundações ou erosão. Recomenda-se que enquanto forem fomentadas as intervenções dentro das áreas desenvolvidas existentes, o desenvolvimento destas áreas alternativas deve progredir em paralelo. A4 “Acomodação”. A intenção aqui não é a defesa ou protecção directa contra a subida do nível do mar ou contra as ondas tempestuosas, mas sim aumentar a resiliência ou acomodar melhor os impactos associados na infra-estrutura. Esta opção inclui “medidas à prova de clima ou inundação”, tais como elevar as propriedades, ter edifícios mais robustos e ter melhores sistemas de aviso de perigos climáticos como tempestades extremas. A acção relevante é planear a construção de infra-estruturas de acordo com padrões mais elevados de design de forma a resistirem a uma maior frequência dos impactos de ondas tempestuosas, inundações e erosão subterrânea. Algumas destas medidas podem ser empregues por donos de propriedades e operadores privados (Figura 7.1). Nos portos a fundação deverá ser fortalecida para permitir a elevação futura dos cais e molhes à medida que a SNM ocorra. Figura 7.1: Exemplo de uma medida local de acomodação (Fotografia: Holland Herald, KLM, Setembro de 2011) Outubro 2012, p 132 B “Estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)” ou Restauração (intervenções “semi-naturais” nas zonas litorais) B1 Reposição de areia: Projectos discretos, localizados, ou projectos regulares / contínuos de reposição de areia; de forma a mitigar problemas de erosão costeira existentes ou esperados no futuro, ou até construir uma maior área de praia, o que também vai reduzir o possível impacto das ondas e potencial de inundações Stive et al (1991), defendem que a restauração da costa é um mecanismo eficaz para prevenir o recuo da costa devido ao aumento a longo prazo do nível do mar, devido às incertezas e à flexibilidade que a restauração da costa fornece. Partindo do princípio de que estão disponíveis suficientes fontes de areia adequada, esta é uma boa estratégia adaptativa “suave”, muitas vezes melhor que as abordagens “rígidas” (p.e. estruturais) a longo prazo. No entanto, o reabastecimento de areia é dispendioso (assim como as soluções “rígidas”) e a necessidade de um eventual restauração, embora prevista e planeada, é muitas vezes percebida como um “falhanço” pelo público. A área da praia pode muitas vezes ser criada ou expandida através do fornecimento artificial de areia numa dada área (restauração da praia). Para maximizar os rácios custo/benefício, o tempo decorrido entre momentos de reastauração (intervalos de manutenção) normalmente varia entre os 6 e os 12 anos. No entanto, a falta de fontes suficientes de areia pode inviabilizar esta opção nessas áreas. Normalmente um projecto individual de restauração de uma praia é bastante exequível em áreas onde as taxas de erosão precedentes chegam até 0.9 m por ano; são marginalmente viáveis em áreas onde as taxas de erosão precedentes andam entre 0.9 m até 1.5 m por ano; e normalmente inviáveis economicamente se as taxas são superiores a 1.5 m por ano (valores dos EUA - Dean, Davis e Erickson 2006). No entanto, os valores de propriedades anteriores à costa dos EUA são muito elevados, enquanto a maioria dos valores Moçambicanos serão bastante mais baixos. Isto implica que a taxa de erosão passada aceitável, para as áreas desenvolvidas da costa Moçambicana, é provavelmente inferior a 0.9 m por ano. Com um custo de talvez $ 10/m3 um projecto de 2 milhões de m3 custaria na ordem de $ 20 milhões. Se os custos forem comparados numa base de custo unitário por metro, esta opção é na verdade muito competitiva. Fornecer um volume médio de por exemplo 300 000 m3/ano, pode custar na ordem dos $3 milhões por ano, ou talvez $ 500/m de linha costeira. Se não existirem opções para a partilha de custos das operações actuais de dragagem de portos, poderá ser empregue ajuda externa para financiar tais projectos. Outubro 2012, p 133 Figura 7.2: Restauração de uma praia através de “projecção” directa de areia de uma draga para a costa (só é prático em certas áreas) Figura 7.3: Restauração de uma praia através do bombeamento de areia para a praia através de um sistema de tubagens B2 Dunas geridas (com vegetação e/ou reforçadas). Construir / restaurar e/ou gerir áreas tampão compostas por dunas com vegetação. Se apropriado, pode ser crucial manter um mecanismo de defesa costeira, financeiramente comportável e eficaz, baseado em “estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)”, que preserve os serviços do ecossistema que protegem as áreas anteriores de dunas naturais e infra-estruturas feitas pelo homem contra as forças do mar. Podem ser colocadas protecções rochosas ou gabiões por debaixo das dunas (com vegetação normal). Durante uma tempestade a duna será alvo de erosão, mas a rocha / gabião vai evitar erosão excessiva. Após a tempestade a duna pode recuperar naturalmente, mas em alguns casos poderá requerer reabilitação e gestão activa. As dunas são geralmente as protecções naturais das costas de sedimentos nãoconsolidados contra as tempestades marítimas e marés-cheias em altura de marés vivas. A areia retida num sistema de dunas é armazenada e pode retornar à praia, evitando deste modo a erosão da praia. As dunas com vegetação protegem as casas, as estradas e as instalações recreativas contra a pulverização corrosiva do marrajadas de vento com areia e das inundações com areia vinda da praia, uma vez que as dunas com vegetação funcionam como uma armadilha natural para a areia. As dunas devem ter uma altura de cume de aproximadamente + 6 m a +10 m relativamente ao NMM (dependendo das circunstancias locais), enquanto a largura da base deve ser idealmente no mínimo de 60 m. Em termos da secção transversal, o declive da duna voltado para o mar deve ter aproximadamente 1:6. O custo total estimado de uma Outubro 2012, p 134 duna, incluindo reforço, é na ordem dos $ 240 000 por cada 100 m ao longo da costa. A duna deverá estar alinhada aproximadamente em paralelo com a linha costeira. O custo estimado para construir uma duna não reforçada é na ordem dos $ 1400 /m. Os itens seguintes devem ser considerados na orçamentação: Definição do local, trabalhos de movimentação de terras, definição da forma e arrumação, sistema de irrigação, fertilizantes, cobertura morta, colheita das espécies pioneiras, plantação da vegetação da duna, vedação, caminhos pedestres, sinalização e consultas restritas. O custo estimado para colocação de reforço com rochas é cerca de $ 100/m3, sendo os custos adicionais relativos ao reforço estimados em cerca de 75% do custo da rocha. Tal reforço seria apenas requerido se houvessem razões muito importantes para reduzir a inconstância da linha costeira numa dada localização. A utilização de mão-deobra local em projectos de trabalho intensivo poderá reduzir o custo da construção ou de manutenção de sistemas de dunas. Figura 7.4: Exemplo de uma duna com vegetação, na Beira, com volume e altura suficiente para proteger as áreas interiores contra erosão das tempestades ou erosão costeira. Pode ser colocada uma vegetação (p.e. plantação de relva), estruturas de palha e vedações para reter ou deter a areia da praia. Em alguns casos a vegetação pode reduzir a erosão uma vez que segura a areia. Foram plantadas árvores Casuarina em algumas áreas costeiras de Moçambique (p.e. Tofo e Maputo). No entanto, estas árvores Casuarinas não foram eficazes na prevenção da erosão do solo. A utilização de vegetação adequada às dunas e ervas apropriadas pode ser mais eficaz. A vegetação e ervas apropriadas para dunas têm tipicamente um sistema de raízes finas que chegam a mais de 2 metros de profundidade, são tolerantes ao sal e não podem ser facilmente arrancadas. A vegetação é normalmente capaz de tolerar rajadas de vento com areia e segura a areia trazida pelo vento, contribuindo assim para o desenvolvimento da duna. Plantando estrategicamente esta vegetação e fixando grandes volumes de areia em períodos calmos, pode criar-se um amortecimento por diversos anos, que pode ser Outubro 2012, p 135 levado pela erosão nos períodos tempestuosos, reduzindo assim a erosão das áreas anteriores à praia. A utilização de vegetação não invasiva pode ser vantajosa em relação a outras alternativas, porque é mais barata e pode ter um valor estético mais elevado. Para além disso, não tem efeitos negativos na costa adjacente, como várias estruturas de engenharia têm. Pode por esse motivo ser utilizada se houverem recursos financeiros limitados, e podem ser implementadas pelos donos das propriedades ao longo da praia. Deste modo esta é uma intervenção relativamente “barata”, com baixo impacto ambiental e quase natural, que promove o crescimento natural do volume da duna. Por outro lado, é difícil ter a certeza que o grau de protecção seja adequado para taxas de erosão acima da baixa, em especial os ciclones recorrentes, frequentemente resultam em taxas de erosão relativamente altas. Não fornece protecção imediata e requer alguma manutenção para estabelecer. Deste modo, tem frequentemente pouco potencial para fazer uma grande diferença, especialmente se for utilizada isoladamente e não conjugada com outras acções / intervenções de gestão ou medidas de protecção. De forma geral pode concluir-se que a plantação de ervas, estruturas de palha e cercas são intervenções relativamente baratas, com baixo impacto ambiental e quase naturais, que promovem o crescimento natural do volume da duna, tendo no entanto por vezes pouco potencial para fazer uma grande diferença. B3 Mangais, corais e áreas pantanosas Os mangais não são apenas ecologicamente importantes (especialmente para a pesca) mas também, se ocorrerem de forma suficientemente densa, com uma extensão suficiente através da costa, comportam-se estruturalmente como uma barreira semipermeável (principalmente devido ao seu sistema de raízes, grande parte do qual se encontra acima do nível do solo). A energia é dissipada e os sedimentos podem até acumular-se em circunstâncias apropriadas, reduzindo desta forma o potencial de inundação / erosão das ondas / ciclones, demonstrada alguma protecção costeira às áreas interiores. As áreas pantanosas podem ter um efeito de amortecimento semelhante e, se foram suficientemente extensas, podem ajudar a dissipar as águas de inundações e o impacto das ondas em áreas interiores. Uma reabilitação bem planeada de áreas de mangais danificadas é muito prática e pode ser utilizada como uma iniciativa local de criação de emprego, muitas vezes em colaboração com empresas privadas. As ondas tempestuosas que se aproximam à costa (p.e. resultantes de ciclones) são afectadas pela topografia do fundo, e os recifes de coral pouco profundos, que provocam a quebra das ondas, dissipam muita da energia incidente das ondas. No entanto, com a subida do nível do mar, as características topográficas existentes, incluindo recifes de coral, irão localizar-se em águas mais profundas e vão ter um efeito mais reduzido nas ondas que se aproximam da costa. As áreas no interior da zona de recife vão sentir um clima de ondas mais acentuado, comparado com a situação presente. Com baixas taxas eustáticas de subida global do nível do mar, poderão crescer corais saudáveis de forma a corresponder a esta SNM, e assim manter o seu efeito protector. As características de águas profundas, incluindo recifes de corais, Outubro 2012, p 136 podem ficar mais profundas até ao ponto em que o seu impacto na energia das ondas na linha costeira seja negligenciável. No entanto, as áreas de recife de coral em Moçambique são muito vulneráveis ao impacto das mudanças climáticas (MC), através do branqueamento dos corais (p.e. Obura 2005), em termos de efeito directo na biota e também nos sectores sócioeconómicos muito importantes a eles relacionados (p.e. turismo). Tal como mencionado, os recifes de coral servem outras funções importantes, tais como proteger a costa da acção das ondas e fornecer materiais de construção de praias. Deste modo, a perda de coral devido às mudanças climáticas (MC) vai também ter um impacto negativo nestas funções, com resultados prejudiciais na costa (p.e. erosão). Da mesma forma, podem ser encontrados recifes costeiros ao longo de algumas áreas em Moçambique. Estes recifes, barras revestidas de algas compostas maioritariamente de cascalho de coral, contituem uma protecção resistente contra o ataque das ondas, às áreas costeiras e à areia das praias susceptíveis de erosão (Arthurton 2003). Se a costa for sujeita à subida prevista do nível do mar, o papel protector das barras de recife será diminuído se o seu crescimento em altura não conseguir acompanhar o rítmo de subida (Theron and Rossouw, 2008). Os mangais, os corais e as áreas pantanosas têm por esse motivo algum potencial de “protecção costeira” e podem, até certo ponto, mitigar o impacto das mudanças climáticas na costa. Desta forma, as oportunidades recaem na protecção e na gestão destas defesas naturais, ou em aumentar / expandir os seus efeitos positivos através do aumento de tais áreas, nos locais onde tal for adequado, ou reintroduzindo estes sistemas naturais em locais onde tenham desaparecido ou sido danificados. C “Estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)” & blindagem (medidas de construção de protecções da costa) C1 Paredões (na sua maioria estruturas de betão verticais ou curvadas) e revestimentos (incluindo revestimentos inclinados de rocha e betão), envolvem a construção de estruturas de protecção “rígidas” que são colocadas ao longo da linha costeira de forma a agirem como uma barreira distintiva entre a terra e a água, prevenindo directamente desse modo a erosão e/ou inundações das áreas adjacentes à costa. O nível do terreno (natural ou aumentado), no lado da estrutura voltado para terra, é normalmente de elevação idêntica ou superior à aquela do topo da estrutura. Existem muitos tipos de revestimentos e paredes de retenção. Os materiais em que consistem (rocha, madeira ou betão), bem como as suas características (p.e. permeabilidade), resultam em diferenças nos custos, longevidade e impacto ambiental. Sem ter pesquisas topográficas detalhadas dos locais do projecto, e possíveis fundações da rocha subterrânea, é muito difícil estimar quantidades e deste modo os custos de construção. Os custos de desenho e supervisão da construção podem atingir cerca de 10% do custo total. Os custos estimados apresentados mais adiante neste Capítulo e no Capítulo 8 servem apenas para propósitos comparativos, sendo que custos mais exactos podem apenas ser determinados assim que os desenhos detalhados forem efectuados. A disponibilidade de rocha adequada, estradas de acesso e uma pedreira Outubro 2012, p 137 têm todos grandes impactos no custo total do projecto. A extensão do trabalho pode também ser adaptada de forma a corresponder ao orçamento disponível, sendo que quanto maior for o número de fases, maior será o custo do projecto, isto é, devido a requerer-se uma supervisão mais longa da construção e a custos adicionais de restabelecimento de um empreiteiro no local. Figura 7.5: Exemplos de um revestimento (esquerda) e de um paredão (direita) em Moçambique Figura 7.6: C2 Exemplo de um revestimento com rochas a proteger habitações (África do Sul) Diques, à semelhança de C1, agem como uma barreira distintiva ao longo da costa entre a terra e a água, mas frequentemente consistem em areia solta empilhada ou construções de terra amontoada massivamente inclinadas (mesmo com enquadramento paisagístico e com vegetação). Podem ser blindados (p.e. por um revestimento), no lado voltado para o mar, ou deixados desprotegidos, mas poderão nesse caso requerer uma manutenção significativa ou reabilitação após grandes tempestades. A sua natureza massiva e os grandes requisitos de espaço fazem com que Outubro 2012, p 138 esta seja uma opção dispendiosa e difícil de aplicar em áreas congestionadas ou com muita construção. No entanto, estas podem ser uma opção quando for absolutamente necessário proteger infra-estruturas actuais, imóveis vitais (p.e. áreas potencialmente apropriadas associadas aos portos e cidades da Beira e Maputo, desde que haja espaço suficiente disponível), mas deve ser evitado o desenvolvimento de novas infraestruturas directamente adjacentes aos diques. Para serem eficazes contra as inundações, têm de ser contínuos ou relacionados com outras defesas. É essencial também planear para a dispersão de águas de inundações retidas dentro do dique resultantes do escoamento de precipitação ou de inundações dos rios. Figura 7.7: C3 Exemplos de diques com vegetação (Alemanha) Praias elevadas ou estruturas de escadaria), que procuram manter artificialmente a parte superior do perfil da praia mais para o mar do que ela naturalmente estaria. A energia das ondas é dissipada na praia, o que reduz a elevação das ondas. A área de praia disponível pode ser estendida significativamente através da construção de uma “praia elevada”. Esta é uma estrutura simples que permite que uma praia seja formada num nível elevado na parte superior da praia e evita uma erosão significativa pelas ondas. A estrutura consiste em alguma forma de parede de retenção parcialmente submersa, divisória ou talude de fortificação e está geralmente alinhado, de grosso modo, paralelamente à linha costeira. É requerido um substrato de rocha dura de forma a fornecer boas condições para as fundações, uma vez que a estrutura terá de resistir a uma acção significativa das ondas. Outubro 2012, p 139 Figura 7.8: Praia elevada com uma estrutura de retenção parcialmente submersa Legenda: INGLÊS PORTUGUÊS Mangroves High water level Mean water level Low water level Sill Retained sediment forming new beach Mangais Nível alto da água Nível médio da água Nível baixo da água divisória Sedimentos retidos formando uma nova praia A falta de boas fundações de rocha tornará esta opção uma construção ainda mais dispendiosa. Algumas estruturas são desenhadas para suportar o perfil junto à costa mais para dentro do mar do que onde este deveria de outra forma estar. Foram desenhados protótipos de sucesso de tais estruturas, destinados a reter uma praia “elevada” artificial, mas são raros. As duas desvantagens principais são talvez que a praia elevada pode facilmente originar condições de banho perigosas (devido a p.e. a presença de uma estrutura rígida na zona de rebentação, à queda súbita e à potencial geração de correntes superficiais de retorno (up rip currents) e que uma intervenção local (isto é, uma pequena área de projecto) não responderia a possíveis problemas existentes, mais graves e abrangentes, de erosão costeira. C4 Estruturas paralelas à costa (p.e. zonas de recifes artificiais de rebentação, paredões separados da costa, bermas de rocha, etc.). Estas estruturas são normalmente construídas paralelamente à linha costeira, sendo que algumas não estão mesmo ligadas a esta. As estruturas são principalmente desenhadas para induzir a rebentação da onda e podem tanto estar submersas como acima da água. (Estas podem também incluir piscinas de maré, com ou sem praias, como estruturas multifuncionais.) Estes Outubro 2012, p 140 tipos de estruturas são normalmente caras de implementar, requerem instalações pesadas e estradas de acesso e poderão necessitar de transporte quer das instalações de construção como o material rochoso por longas distâncias caso não estejam localmente disponíveis (tal como em algumas partes de Moçambique), o que tudo somado torna esta opção cara. Figura 7.9: Exemplo de mitigação da erosão através de estruturas paralelas à costa (Anglin et al 2001) Outubro 2012, p 141 Figura 7.10: Exemplo de acréscimo da praia através de recifes artificiais submersos Uma estrutura de retenção da praia no mar é uma característica não-relacionada àcosta que age para reter uma praia maior do que existiria na sua ausência. A maior parte destas estruturas desempenham esta função afectando as ondas, reduzindo a energia da onda no seu sotavento, ou uma alteração de ondas no alinhamento nos seus sotaventos, mantendo uma saliência da linha costeira. Estas estruturas são categorizadas como perfuradoras da superfície, paredões submersos no mar (ou distanciados) e recifes artificiais. Cada uma delas tem vantagens no que diz respeito a reter uma praia. Por outro lado, existem desvantagens relacionadas com cada uma delas, incluindo em algumas circunstâncias, a praia manter-se vazia continuando a erosão, ter impactos adversos de erosão em praias adjacentes e falha da estrutura. As estruturas dentro do mar mais bem sucedidas têm sido aquelas que são paredões altos, perfuradores da superfície, impermeáveis e “bidimensionais”. A complexidade no processo funcional de desenho aumenta à medida que a altura da estrutura é reduzida. Adicionalmente aos efeitos de difracção, deve ser considerada a energia das ondas que passa através, ou sobre, os paredões bidimensionais submersos. Deste modo o conceito de um recife artificial é fazer com que as ondas, que no momento presente evitam que a praia aumente de tamanho, quebrem neste recife. Através da suficiente dissipação de energia, vai-se formar uma praia ao longo da costa, a sotavento da estrutura. A elevação e largura do topo deste recife tem de ser suficiente para provocar tal quebra da onda e dissipação de energia. Este efeito é similar ao que ocorre naturalmente e várias áreas onde são encontradas tômbolas a sotavento dos recifes naturais. Se o topo for muito alto, o recife será mais visualmente proeminente. Por outro lado, se o topo for muito baixo, o recife não será eficaz na redução da energia das ondas, com a consequente acumulação de areia na área a sotavento. O topo do recife terá de ter provavelmente +2 m a +4 m relativamente ao nível do mar, ou ainda mais (dependendo da área da costa Moçambicana em que é considerado). Outubro 2012, p 142 O topo deverá ter provavelmente pelo menos 4 m de largura (também para efeitos práticos de construção). O recife deve ser construído de uma armadura rochosa com peso suficiente para ser estável sob as condições de ondas esperadas. O recife deve estar alicerçado se possíveis em rocha firme, e as encostas laterais devem ser provavelmente uma em duas (ou seja, uma vertical e duas horizontais). O recife deverá estar alinhado, aproximadamente em paralelo com a linha costeira e deverá ter um comprimento unitário de pelo menos 150 m. Uma desvantagem será talvez do recife artificial localizado não responder a possíveis problemas mais vastos existentes de erosão costeira. Adicionalmente, podem ser geradas correntes de retorno potencialmente perigosas perto das extremidades do recife, especialmente durante as marés cheias. À semelhança do recife artificial de praia, o conceito de um recife de zona de rebentação artificial ou paredão ao longo da costa, serve também para provocar o rebentamento da onda para permitir que a praia se forme a sotavento da estrutura. A diferença é que o recife na zona de rebentação não está localizado numa praia existente, mas significativamente mais distante, na direcção do mar, na zona de rebentação (ou até ainda mais além). Isto significa que o recife da zona de rebentação é menos indiscreto do que o recife de praia e também uma menor obstrução entre a praia e a área interior de rebentação. Por outro lado, o recife da zona de rebentação será obviamente muito mais dispendioso devido ao maior volume de rocha (com uma maior área transversal e comprimento do recife) e ao maior tamanho de rochas necessárias para se manter estável, sob condições das ondas incidentes, em águas profundas. O recife de zona de rebentação teria um comprimento unitário de cerca de 200 m ou mais, incluindo as lacunas necessárias no recife. À medida que o nível do mar aumenta com o tempo, a eficácia será reduzida e poderá ser necessária uma reconstrução ou um acréscimo. Esta reconstrução/acréscimo deve ser incorporado no projecto. C5 Quebra-mar (direito, encurvados, em forma de T, em forma de L, etc.). Os quebramares construídos perpendicularmente ou a um certo ângulo em relação à linha costeira, podem reter sedimentos e providenciar protecção. Os quebra-mares podem reter a areia e ajudar na formação de uma praia junto à sua base. De forma geral, vai haver tendência a para um acréscimo juntono lado da contra a corrente do quebra-mar, com uma praia mais pequena directamente do lado a favor da corrente , a sotavento do quebra-mar. Normalmente forma-se uma área de erosão localizada ligeiramente no lado a favor da corrente do quebra-mar. Prolongar o quebramar até depois da zona de rebentação irá aumentar a área da praia, mas a um custo muito mais elevado. Os quebra-mares originam padrões muito complexos de correntes e ondas. A orientação, o comprimento, a altura, a permeabilidade e o espaçamento dos quebra-mares determinam, de acordo com as condições naturais, os efeitos actuais nas condições de rebentamento das ondas, correntes locais, transporte de areia e alterações na configuração do fundo. Por vezes surgem problemas com os quebramares devido às perdas de areia transversais à costa, durante tempestades, ou devido à formação de correntes fortes paralelas à estrutura. Outubro 2012, p 143 Figura 7.11: Figura 7.12: Quebra-mares existentes ao longo da linha costeira de Maputo Quebra-mar a proteger a entrada do canal de RichardsBay, na África do Sul (Fotografia de S Pillay) C6 Uma praia de quebra de ondas de areia muito grosseira, gravilha ou pedras pode ser utilizada para dissipar a energia das ondas e reduzir a erosão. A erosão provocada pelas tempestades numa praia destas seria muito menor do que numa praia de materiais naturais de grão fino. Requer-se uma fonte grande de tais materiais relativamente perto do local onde se vai aplicar, de forma a tornar esta opção economicamente viável. (Não foram identificados depósitos óbvios deste tipo de materiais durante o reconhecimento do terreno em Moçambique) C7 Instalação de um mecanismo de remoção de água da praia (e da duna). A “estabilidade” dos sedimentos pode ser melhorada através da redução da pressão dos poros de água. Outubro 2012, p 144 As avaliações geotécnicas das áreas costeiras de Kwazulu-Natal (Theron, 2008) indicaram que a superfície freática e a emergência de fugas água ao longo da linha costeira, influenciam a estabilidade do declive. Aparentemente este é o único parâmetro geológico que pode potencialmente ser manipulado em certos locais. O conceito básico consiste numa diminuição na pressão dos poros de água da areia da praia / duna, de tal forma que a areia da praia não seja fluidificada pelas ondas e/ou os lençóis freáticos na duna são puxados para baixo para melhorar a estabilidade do declive. O sistema consiste numa rede de tubagens (com pontos de extracção de água relativamente próximos uns dos outros), que são colocados a alguma distância abaixo do nível normal de areia (digamos 1 m), aos quais é aplicada sucção. Embora não seja uma tecnologia nova, este conceito foi implementado em aplicações de engenharia costeiras no final dos anos 1980 e inicio dos anos 1990 (p.e. Jenkins e Bailard, 1989, Parks, 1991, Ogden e Wiesman, 1991, e Wiesman e outros autores, 1995) tendo sido garantidas patentes a Vesterby em 1987 e a Parks em 1991 (Parks, 1992). Em teoria, este conceito é promissor mas na prática teve um sucesso limitado nas aplicações de engenharia costeira. As publicações mais recentes (p.e. Turner e Leatherman, 1997, Bruun, 1989, e Bruno, 1999) são de certa forma críticas sobre reivindicações anteriores de que esta é uma tecnologia de sucesso. Os problemas mencionados incluem o lado prático da implementação (por vezes agravado pelas condições severas e dinâmicas nas zonas costeiras). As dificuldades variam entre a manutenção do fornecimento eléctrico, motores e bombas que extraem a água do sistema, até à robustez e durabilidade da rede de tubagens. A posição inicial das tubagens e a taxa de fluxo através do sistema são também parâmetros críticos no desenho do mesmo, mas devido à natureza dinâmica da zona costeira é muito difícil assegurar o sucesso em todas as condições. Por exemplo, se as tubagens forem colocadas a demasiada profundidade, ou se a taxa de fluxo for demasiado baixa, a areia não será convenientemente drenada. Por outro lado, se as tubagens forem colocadas demasiadamente à superfície, podem ficar expostas à lavagem resultando em estragos. Existe também um risco considerável de que o sistema possa ficar exposto à lavagem e ser danificado pela acção das ondas, especialmente se a linha costeira estiver a sentir uma fase de erosão (ou se esta for uma tendência de longo prazo) ou se estiver num ponto de elevada erosão. Esta opção não é recomendada por causa dos demasiados problemas técnicos e práticos associados a esta opção, os elevados custos de manutenção, juntamente com um historial de sucessos por comprovar. C8 Portões de controlo de cheias em áreas “fechadas” (p.e. foz de rios ou pequenas baías). Alguns exemplos bem conhecidos incluem componentes dos trabalhos em Deltas na Holanda e a barreira para inundações do Tamisa no Reino Unido. Estas defesas contra inundações têm tendência a ser projectos muito grandes e dispendiosos (tal como nos dois exemplos enunciados), relacionados com sistemas de defesas de diques mais amplos. Idealmente requerem-se condições adequadas para as fundações, o que é uma grande restrição na foz dos rios e áreas de delta, com grandes depósitos de argila / Outubro 2012, p 145 silt. Por estas razões esta opção é considerada muito desadequada para uma aplicação prática em Moçambique. Em ambientes com baixa a moderada energia das ondas: C9 Pilhas ou vedações de ondas com uma distância curta entre elas para dissipar a energia das ondas. Tais estruturas podem ser bem sucedidas em dissipar a energia das ondas em ambientes com baixa a moderada energia das ondas. No entanto, não têm qualquer efeito na subida do nível do mar, e as áreas costeiras continuarão a ser alvo de um maior risco de inundação com este aumento. Deste modo, esta é normalmente considerada uma medida de adaptação pouco adequada para os propósitos desta investigação. Figura 7.13: Pilhas colocadas para formar uma barreira de ondas (cerca de 50 % reflectiva - PIANC, 2008) Outubro 2012, p 146 C10 Estruturas flutuantes ancoradas do tipo quebra-água “pontão” Figure 7.14: Quebra-águas flutuantes patenteado (www.whisprwave.com) Tais estruturas podem ser bem sucedidas a dissipar a energia das ondas em ambientes com baixa a moderada energia das ondas. No entanto, não têm qualquer efeito na subida do nível do mar, e as áreas costeiras continuarão a ser alvo de um maior risco de inundação com este aumento. Estes tipos de estruturas requerem também uma manutenção considerável, com custos significativos. Deste modo, esta é normalmente considerada uma medida de adaptação pouco adequada para os propósitos desta investigação. C11 Protecção costeira "geotêxtil",normalmente sacos geotêxteis recheados de areia. As formas tradicionais de protecção da costa, tais como, quebra-mares separados, ou revestimentos têm vindo a ser dispendiosos de construir e manter (especialmente se não forem bem projectados ou construídos. Este aspecto potenciou outras concepções de protecção costeira a baixo custo. Estas medidas de protecção podem precisar de substituição em intervalos relativamente curtos mas podem, mesmo assim, ser menos dispendiosas e mais económicas a longo prazo, do que os métodos convencionais. Os métodos de protecção da costa de baixo custo são especialmente apropriados quando são tomadas medidas urgentes para evitar a erosão das praias. O CSIR realizou revisões bibliográficas abrangentes de forma a aprender com as experiências internacionais. Foram identificadas medidas promissoras e foram desenvolvidas novas medidas de protecção da costa de baixo custo (Theron e outros autores, 1994). Estes conceitos foram então testados, inicialmente em laboratório e mais tarde em protótipo (em Strandfontein, Hermanus e False Bay na África do Sul e em Oranjemund na Namíbia). Estes testes em protótipos possibilitaram que esta nova tecnologia fosse aplicada com sucesso e com eficiência de custos aos projectos (Theron e outros autores, 1999). Outubro 2012, p 147 De seguida apresentam-se algumas aplicações possíveis das protecções, de baixo custo, da costa: Protecção da linha costeira contra a erosão. Defesa dormente por baixo da duna para proteger contra erosão extrema da praia. Prevenir a erosão das estruturas costeiras/marítimas . Limitar o custo de pontões ou quebra-mar. Apesar de os geotêxteis serem duráveis, devem ser encarados como medidas temporárias uma vez que ainda não se provou que possam ter uma vida útil superior a uma década. Tempestades sucessivas poderão abrir brechas na protecção se a mesma não for alvo de manutenção. Será necessário fazer a manutenção após cada tempestade mais agressiva, para substituir os sacos de areia que tenham sido movidos ou danificados. Se forem utilizados como estruturas de “defesa dormente” contra eventos extremos e cobertas por areia suficiente (dunas), os custos de manutenção rotineiros poderão ser substancialmente reduzidos. O custo do material geotêxtil durável é alto. O trabalho deve ser realizado sob a supervisão de um empreiteiro experiente. Para a construção de um quebra-mar de sacos de areia o preço normal é de $ 200/saco para sacos de 0.75m3, incluído a colocação. Um revestimento de sacos de areia deverá ter um volume mínimo de 11 m3 por metro de linha costeira. Desta forma, para um revestimento de 100 metros o preço total será cerca de $ 300 000. As actuais medidas de protecção da costa de baixo custo podem não ser apropriadas para soluções permanentes para os problemas mais graves de erosão, possivelmente encontrados em algumas áreas, ou esperados no futuro. São também geralmente inadequados para uma utilização como estrutura do tipo “quebra-mar” em águas mais profundas. Outubro 2012, p 148 Figura 7.15: C12 Exemplos de revestimentos geotêxteis (sacos de areia) (Kwazulu-Natal, África do Sul) Gabiões e/ou colchões & cestos de arame recheados de rochas Na Figura 7.16 é apresentado uma estrutura em Gabião de parede de retenção. Figura 7.16: Exemplo de uma estrutura em Gabião de parede de retenção (para proteger a área anterior da praia). Outubro 2012, p 149 Avaliações de estruturas de Gabiões a partir da bibliografia e de experiências práticas: “Em locais onde havia acção significativa das ondas, desgaste e forças de impacto, os cestos em gabião tinham tendência a romper-se rapidamente. A corrosão foi também um problema significativo na maior parte dos locais, mesmo tendo utilizado cestos revestidos a PVC… O perigo colocado pelos cestos assim que começa a deterioração restringe a sua utilização apenas em locais pouco utilizados pelo público.” (Combe e outros autores 1989, página 61-62). Um relatório do Reino Unido (Welsby e Motyka, 1984) analisou o desempenho de estruturas de Gabião ao longo da costa do Reino Unido: “A opinião sobre a vida útil dos Gabiões de metal à beira-mar está dividida, mas o consenso geral é que em áreas sujeitas a grande actividade das ondas, os gabiões irão sucumbir a um desgaste rápido e, como resultado, a sua vida útil pode ser tão curta como 2 ou 3 anos. Em praias planas sujeitas a uma actividade das ondas baixa ou moderada a vida útil poderá ser uma década ou até mais. Nas áreas adjacentes à praia para o interior, onde as estruturas de gabião não estão sujeitas a uma actividade regular das ondas, é esperado que tenham uma vida útil consideravelmente superior.” O relatório evidencia ainda que o desempenho do Gabião sob acção das ondas depende frequentemente de quão bem foi construído (Powell, pers com. 2011). Se houver quaisquer detritos na água ou pedras na praia, os cestos estão mais propensos a falhar (Tanski, 2011 pers com.). Em todos estes tipos, o método de construção é critico, especialmente no que diz respeito ao à calibragem e empacotamento das pedras para resistirem à autodestruição (McGehee, 2011 pers com.). Os Gabiões podem também ser utilizados como estruturas de “defesa dormente” contra eventos extremos e cobertos por areia suficiente (idealmente dunas com vegetação), o que reduzirá os custos de manutenção rotineiros. Apesar das estruturas gabiões poderem ser duradouras e relativamente de baixo custo, devem provavelmente ser encaradas como medidas temporárias, com base na análise acima. As estruturas de colchões / cestos de arame cheios de pedra aplicadas como medidas de protecção da costa podem não ser apropriadas para soluções permanentes para os problemas mais graves de erosão, possivelmente encontrados em algumas áreas, ou esperados em mais áreas no futuro. D Opções combinadas São possíveis muitas combinações das opções apresentadas acima. Por exemplo, para reduzir a grande taxa de perda de areia num projecto de alimentação numa praia isolada, pode ser acrescentado em ambos os lados (e até dentro) da área de alimentação um quebra-mar (provavelmente em forma de L ou T). No entanto, continuarão a verificar-se as desvantagens associadas aos quebra-mares. Em áreas onde a praia esteja artificialmente alargada, pode ser necessária a construção de uma duna de amortecimento com vegetação, para gerir a areia levada pelo vento e, desse modo, também manter a areia dentro do sistema praia-duna. Outubro 2012, p 150 6.2.3 Lista resumo das soluções potenciais Foram identificadas, para as áreas estudadas, as seguintes opções potenciais para responder e adaptar aos impactos das alterações climáticas. A A1 A2 A3 A4 “Opções de gestão” “Aceitar & Recuar”: reposicionar a infra-estrutura em risco; zoneamento; linha limite de protecção; reassentamento; etc. “Abstenção” envolve a opção “nada fazer". (se o risco de perda de propriedade e vidas humanas for mínimo.) Desenvolvimentos costeiros “alternativos”: desenvolver áreas costeiras alternativas “seguras”, incluindo serviços. “Acomodação”: Aumentar a resiliência e acomodar os impactos sobre a infra-estrutura p.e. elevando a propriedade. B “Estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)” ou restauração (intervenções “semi-naturais” nas zonas litorais) B1 B2 B3 Alimentação da areia: bombear areia adicional para a praia para a reforçar e assim reduzir o impacto das ondas e das inundações. Dunas geridas (com vegetação e/ou reforçadas). Construir / restabelecer e/ou gerir áreas de dunas com vegetação. Mangais, corais e áreas pantanosas. Expandir / restabelecer e gerir / proteger estas defesas naturais. C “Estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)” & blindagem (medidas de construção de protecções da costa) C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 Paredões & revestimentos: Estruturas inclinadas, verticais ou curvas, feitas de betão ou rocha. Diques: areia solta empilhada ou construções de terra amontoada massivamente inclinadas (mesmo com enquadramento paisagístico e com vegetação) Estruturas de elevação ou suspensão da praia: Manter artificialmente no lugar a parte superior do perfil da praia Estruturas paralelas à costa (p.e. zonas de recifes artificiais de rebentação, paredões desprendidos da costa, bermas de rocha, etc.). Quebra-mares (direito, em curva, em forma de T, em forma de L, etc.) colocado perpendicularmente ou a um certo ângulo da linha costeira, pode prender os sedimentos Uma praia de quebra de ondas de areia muito grosseira, gravilha ou pedras: dissipa a energia das ondas e a erosão. Mecanismos de remoção de água da praia (e da duna). Pode ser aumentada a “estabilidade” dos sedimentos Portões de controlo de cheias em áreas “fechadas” (p.e. foz de rios ou pequenas baías). Em ambientes com energia das ondas baixa a moderada: C9 C10 C12 Pilhas ou vedações de ondas com uma distância curta entre elas para dissipar a energia das ondas. Estruturas flutuantes ancoradas do tipo “quebra-mar” C11 Protecção costeira "geotêxtil", normalmente sacos geotêxteis preenchidos de areia. Gabiões & colchões preenchidos de rochas D Combinação de opções Pode requerer-se uma combinação de duas ou mais opções de solução identificadas. Outubro 2012, p 151 6.3 As circunstâncias ou critérios utilizados para avaliar as diferentes opções focam-se principalmente nos aspectos práticos e técnicos. A principal consideração técnica é se a solução vai corresponder adequadamente aos objectivos do projecto. Outro aspecto crítico é o custo esperado. Outros aspectos práticos incluem temas como por exemplo a solução recomendada idealmente ir ao encontro de possíveis problemas de erosão costeira já existentes. As soluções devem ser também as mais amigas possíveis do ambiente. No entanto, considerações ecológicas (ou seja, impactos na fauna e na flora) devem ser levadas em linha de conta; similarmente as questões sociais devem ser apropriadamente consideradas. Ao mesmo tempo os impactos estéticos devem também ser considerados. Deste modo, as principais considerações, ao escolher entre as opções, são a eficácia na adaptação aos impactos esperados resultantes das alterações climáticas (p.e. aumento da largura da praia), aspectos ambientais, custos e possivelmente se a opção tem um propósito duplo indo também ao encontro de possíveis problemas de erosão costeira já existentes. Também deve ser ponderada a utilização de praias danificadas (e possivelmente áreas rochosas entre marés) e os impactos estéticos. Foram publicadas linhas de orientação úteis (SNH, 2000) que ajudam o processo de tomada de decisão no que diz respeito à abordagem a seguir, tal como resumido na Tabela 7.2 abaixo: Tabela 7.2: Selecção de opções de gestão da linha costeira com base nos activos em risco (adaptado da bibliografia) Bens Abordagens recomendadas Substituível (p.e. caravanas, campos de golfe, parques de estacionamento, edifícios de amenidades, etc.) Mover ou reconstruir os bens no interior (gestão adaptativa), acrescido de pequenos trabalhos temporários para atrasar o início da mudança (isto é, cercas, plantações, reciclagem de praias, sacos de areia ou revestimentos com gabiões). Os custos totais tipicamente variam de muito baixos a $ 90 000 por cada 100 m ao longo da costa. Valor económico moderado ou vida residual média (5 a 25 anos*) (zona de habitação com baixa densidade, estradas, grandes parques de caravanas instalações militares, etc.) Séries de pontões perto da costa Quebra-mares de rocha (em praias de sedimentos mistos onde a corrente do litoral está activa e a erosão a favor da corrente não é problemática) Restauração da praia (com acréscimos futuros e, possivelmente, revestimentos de rocha enterrados) Revestimentos de rocha Os custos totais tipicamente variam de $ 150 000 a $ 750 000 por cada 100 m ao longo da costa. No entanto deve-se realçar que, se a erosão for de longo prazo, os activos em áreas interiores adjacentes à praia não devem ser melhorados ou substituídos, permitindo desse modo, em ultimo caso, o abandono. * Nota: estas orientações úteis foram adaptadas da bibliografia, a qual inclui uma variedade de respostas incluindo opções de curta vida útil, apesar de o principal período de planeamento considerado neste relatório ser geralmente de 50 a 100 anos. Uma consideração crítica ao avaliar as diferentes opções é o custo esperado. Na tabela abaixo apresenta-se um resumo de alguns dos custos estimados. (Estas estimativas foram principalmente adaptadas a partir da experiência Sul Africana, mas foram melhoradas com algumas experiências em outros países Africanos e com algumas informações internacionais.) Outubro 2012, p 152 Tabela 7.3: Resumo das estimativas de custo para algumas opções de adaptação Descrição Alimentação de areia nova (a um ritmo de 300 000 m3 para 10 anos) Manutenção da alimentação de areia Revestimentos e paredões Dunas com vegetação Contentores de areia geotêxteis, geosacos (locais semi-protegidos) Gabiões (locais semi-protegidos) Quebra-mares de rocha Vedações de ondas (locais semiprotegidos) Pontões flutuantes (locais semiprotegidos) Estruturas de quebra-mar de montes de terra situados em terra Estruturas de quebra-mar de montes de terra situados no mar Paredão de folhas empilhadas (paralelo à costa) Custos Mínimos Aproximados (excl impostos) para 1 km Custos Máximos Aproximados (excl impostos) para 1 km Custos Mínimos Aproximados (excl impostos) para 10 km Custos Máximos Aproximados (excl impostos) para 10 km 4 000 000 60 000 000 40 000 000 600 000 000 400 000 2 300 00 750 000 7 780 000 (?) 24 000 000 7 200 000 23 000 000 7 500 000 240 000 000 72 000 000 1 100 000 23 000 000 11 000 000 230 000 000 600 000 1 000 000 7 000 000 29 200 000 6 000 000 10 000 000 70 000 000 292 000 000 2 300 000 40 000 000 23 000 000 400 000 000 2 250 000 31 600 000 22 500 000 316 000 000 1 500 000 15 100 000 15 000 000 151 000 000 2 900 000 42 800 000 29 000 000 428 000 000 2 700 00 36 000 000 27 000 000 360 000 000 Uma proporção significativa dos custos da maioria dos materiais para protecção da costa diz respeito ao transporte e colocação. Os trabalhos nos sistemas de dunas podem trazer custos adicionais devido às preocupações com a destruição da forma do terreno e dos habitats, e aos problemas de trabalhar em locais de difícil acesso. Muitas vezes é preferido o fornecimento a partir do mar dos materiais em bruto (rochas e sedimentos da praia) uma vez que minimiza os estragos nas áreas interiores adjacentes à praia, embora tenha de ser, de qualquer forma, providenciado acesso a terra para trazer plantas, mão-de-obra e os restantes materiais. Algumas partes da costa Moçambicana estão muito expostas ou têm áreas de água muito pouco profundas; Deste modo o acesso por mar é também muito difícil (caro e arriscado). Têm de ser construídas picadas através das dunas a não ser que o acesso possa ser feito através de caminhos já existentes. (O fornecimento de rocha, a disponibilidade de instalações e o acesso são os grandes factores de custo especialmente relevantes para partes de Moçambique.) Assim sendo, existem muitos factores locais e outros detalhes, tais como preços dos fornecedores locais, que terão um grande impacto nos custos do projecto. (Esta é a explicação para o facto de a diferença entre as estimativas de custo máximas e mínimas, na Tabela 7.3 ser tão grande, de forma a assegurar, dentro do possível, que os custos reais deverão estar entre estes limites.) Este aspecto apenas pode ser devidamente avaliado através do desenho detalhado de cada projecto específico. Para além dos custos directos de capital, é crucial considerar os custos de manutenção e esperança de vida da opção. As soluções devem ser sustentáveis, o que significa que as opções recomendadas devem também ser duradouras e financeiramente comportáveis para os Municípios e / ou Estado (ou a autoridade responsável). Outubro 2012, p 153 Ao escolher as opções de adaptação é também muito importante considerar os impactos para o habitat, forma do terreno, paisagem, processos costeiros, etc. Devem ser tidos em consideração todos os impactos ambientais nas formas de vida, das intervenções / operações de gestão propostas. A autoridade gestora / responsável deve considerar não apenas o impacto de curto prazo do projecto, mas também os seguintes aspectos (adaptados da literatura): O impacto nas áreas que serão fontes dos materiais (áreas de dragagem no mar, pedreiras, etc.) O impacto de transportar para o local (congestionamento de estradas, danos na superfície, níveis de barulho, risco de acidentes no mar ou nas estradas, acesso através das dunas, etc.) O impacto dos materiais estragados, ou já depois da sua vida útil, na linha costeira (materiais sintéticos das cercas, sacos de areia geotêxteis, cestos de gabiões e as rochas de enchimento, madeiras, betão, rochas, etc.) A evolução a longo prazo da praia e das dunas e a eficácia das estruturas ao longo da sua vida. Os planos de gestão devem incluir estes impactos ambientais durante o processo de tomada de decisão, particularmente quando os custos estiverem a ser passados para as gerações futuras. As medidas de mitigação e boas práticas de trabalho, para minimizar os impactos, devem ser compiladas em planos, acordadas com os empreiteiros e monitorizadas rigorosamente durante toda a operação. Uma comparação e uma avaliação pertinentes da maior parte das opções tem sido reportado na literatura, tal como resumido na Tabela 7.4, abaixo: Outubro 2012, p 154 Tabela 7.4: Custos relativos, esperança de vida e potenciais impactos ambientais associados às opções de gestão da linha costeira (adaptado de SNH, 2000) (* = baixo, ***** = elevado) (1) Opção Habitat Impactos Forma do Paisagem terreno Custos Processos Capital (5) Manutenção (2) Vida Útil ** ** ** * Dependente dos activos * ***** * * * * * *** * ** ** ** ** ** * ** * ** * * * * ** * *** *** ** *** * ** *** *** *** *** *** ** *** ** ** ** ** *** *** *** *** *** *** * * *** *** Paredões Costeriros *** ** **** *** *** * *** Quebra-mares Revestimentos de (4) rocha Revestimentos de (4) madeira Paredões & revestimentos impermeáveis 1. 2. 3. 4. *** *** *** *** *** * *** **** **** ***** **** **** * ***** *** *** **** *** **** * *** **** ***** ***** **** ***** * **** Gestão adaptativa Plantação de ervas, estruturas de palha colocação de cercas nas dunas Estruturas de sacos de areia Drenagem da praia Restauração da praia Revestimentos de (4) Gabiões Penínsulas artificiais Recifes artificiais 5. (3) Impactos ao longo de toda a vida útil da opção Custo de manutenção em relação ao custo de capital (de forma a reter os benefícios) Esperança de vida dos benefícios sem manutenção Se enterrado dentro da face da duna os impactos associados a estas abordagens são reduzidos e a vida útil aumentada; Os custos de capital podem ser mais elevados mas os custos de manutenção serão menores. Estas indicações de custos são mais aplicáveis na Europa e possivelmente menos em Moçambique Nota, a Tabela 7.4, tal como retirada da bibliografia, não inclui todas as opções consideradas para Moçambique. Uma avaliação adicional feita pelos autores (com base na experiência Sul Africana) de algumas das opções é resumida na Tabela 7.5, abaixo: Outubro 2012, p 155 Tabela 7.5: Comparação de funcionalidade / adequação de algumas das medidas potencias de adaptação Critério de adequação Alternativa de adaptação Estabilidade Potencial de da linha atenuação costeira das ondas Potencial de mitigação de inundações provocadas pela SNM Impacto ambiental e social Custo relativo Vida relativa Custo de Frequência de do manutenção manutenção desenho Não fazer nada Baixo Nulo Nulo Nulo a elevado Nulo - - - Restauração da linha costeira Médio a elevado Baixo a elevado Baixo a elevado Baixo Médio a elevado Curto a Médio Médio Médio Revestimento Elevado Elevado Elevado Elevado Elevado Longo Elevado Baixo Paredões separados da costa Limitado Limitado Nulo Médio Médio a elevado Longo Elevado Baixo Divisória Médio a elevado Médio Baixo Médio Médio Longo Médio Baixo Paredões submersos Limitado Limitado Nulo Baixo a Médio Médio a elevado Longo Médio Baixo Barreiras de ondas Médio – totalmente a elevado reflectoras Elevado Nulo Médio a elevado Baixo a Médio Médio Baixo Elevado Barreiras de ondas – parcialmente reflectores Médio Elevado Nulo Médio Baixo a Médio Médio Baixo Médio Pontões flutuantes Médio Médio Nulo Baixo a Médio Médio Médio Médio Elevado Nota: A eficácia, os impactos e os custos podem variar significativamente devido às características do local, disponibilidade de materiais, acesso e custos de transporte Na Tabela 7.5 a são avaliadas e comparadas a funcionalidade e adequação de algumas das medidas costeiras de adaptação às alterações climáticas (CC): A 1a coluna lista 9 opções/alternativas de adaptação. As colunas 2 a 4 avaliam a funcionalidade de cada opção, respectivamente em termos de: “Estabilidade da linha costeira” (isto é, quão eficazmente a linha costeira ficará “fixada” no local), “potencial de atenuação das ondas” (isto é, quão eficazmente a energia das ondas será dissipada) e potencial de mitigação das inundações provocadas pela subida do nível do mar (isto é, quão eficazmente serão prevenidas as inundações provocadas pela subida do nível do mar). A medida de eficácia mais directa para responder ao objectivo de reduzir o impacto na costa provocado pelas mudanças climáticas (MC) é “Potencial de mitigação das inundações provocadas pela subida do nível do mar”. Desta forma, uma pontuação de “Nulo” deveria quase eliminar estas opções. As colunas 5 a 9 avaliam a adequação de cada opção, respectivamente em termos de: “Impactos ambientais ou sociais” adversos, custo relativo de cada opção, vida relativa do Outubro 2012, p 156 desenho (ou durabilidade), custo de manutenção necessário para cada opção e frequência de manutenção exigida. De forma a facilitar uma comparação rápida sobre as diferentes opções, todas as “boas” avaliações de funcionalidade / adequação foram coloridas a verde, enquanto avaliações desfavoráveis estão coloridas a vermelho. Desta forma, em geral, quanto “melhores” ou “mais adequadas" forem as opções terão relativamente mais blocos verdes e poucos blocos vermelhos. Das 9 opções listadas, “restauração da linha costeira” e “revestimentos” são desta forma as geralmente preferidas. Note, no entanto, que a eficácia, os impactos e os custos podem variar significativamente devido às características do local, disponibilidade de materiais, acesso e custos de transporte. Quatro das opções foram identificadas como geralmente inadequadas à maioria das áreas estudadas em Moçambique (em termos de eficácia para cumprir o objectivo de reduzir os impactos na costa provocados pelas mudanças climáticas (MC); foram desenhadas linhas vermelhas através destas opções na Tabela 7.5. Todas as opções estruturais teriam impactos ambientais significativos, incluindo maior erosão costeira a favor da corrente. Algumas das melhores opções disponíveis servem para responder às causas da erosão existente (isto é, para Maputo: utilizar a areia dragada do canal de entrada no porto para restaurar as áreas de praia principais, com areia grosseira apropriada, ou fazendo restaurações em larga escala ad-hoc). É provável que todos os grandes projectos de reposição de areia beneficiem uma extensão (ao longo da costa) muito maior no longo prazo. Desta forma, as oportunidades apresentadas por projectos futuros de dragagem, para expansão de portos, devem ser totalmente exploradas. Mesmo que uma grande percentagem do material dragado seja considerado menos adequado ou desapropriado (sedimento muito fino) para uma alimentação “ideal" das praias, este aspecto deve ser criticamente reanalisado. Na perspectiva dos impactos presentes e futuros provocados pela erosão, e pelo estado propenso a perigos do ambiente costeiro, os impactos ambientais negativos (provavelmente temporários), provocados pelo bombeamento de materiais muito finos nas praias, são provavelmente consideravelmente menores que o bem ambiental (e sócio-económico) ultimo que resultaria da restauração das praias, mesmo com uma proporção muito menor, que o normalmente aceite, de sedimento grosseiro. As medidas prioritárias de adaptação “sem arrependimento” foram agrupadas de acordo com o tipo e impacto, com base nas considerações e critérios de avaliação mencionados anteriormente, e incluindo todas as opções apropriadas, abrangendo as questões mais relevantes de alterações climáticas para as cidades costeiras de Moçambique, tal como resumido na Tabela 7.6 abaixo. As medidas foram avaliadas em termos de exequibilidade geral, aplicabilidade custo/ beneficio (CBA), adequação / eficácia e área de aplicabilidade. Consequentemente, as prioridades gerais para a implementação foram identificadas e a ordem preferida de implementação foi determinada, tal como também é indicado na tabela. Outubro 2012, p 157 Tabela 7.6: Medidas prioritárias de adaptação / “sem arrependimentos” Medidas sem arrependimentos Viabilidade CBA Adequabilidade/ Eficácia Área de aplicabilidade Novo zoneamento, “aceitar e retirar”, etc Média/ Alta Média Opções de gestão “obrigatórios”, mas necessitam um impulso socio-económico e político Todas as cidades costeiras Ordem e prioridades de implementação 1. As opções de gestão “obrigatórias” mitigam perigos presentes e futuros e permitem um melhor desenvolvimento socioeconómico Desenvolvimentos em áreas alternativas seguras Alta Alta Acmoodação: elevar propriedades, etc Média Média Com infraestrutura de elevado valor e defesas marinhas Locais específicos 4. Gerir/ adaptar quando for inevitável para protegerinfraestruturas de elevado valor Alimentação de areia Alta Alta Bom em Maputo e na Beira com dragagem do porto Local 2. Uma oportunidade ideal Dunas geridas reforçadas/ com vegetação Alta Alta Mangais/ pantanais reabilitados Alta Alta Paredões (betão vertical/ curvo) Média Média Revestimentos (rocha inclinada) Média Média Diques (montes de areia/ terra) Baixa Quebra-mares separados/ recifes artificiais Melhores “ambientais” opções Todas as cidades costeiras/ locais Sobretudo onde existirem desenvolvimentos de elevado valor e o espaço / areia forem limitados Locais específicos Baixa Alternativa de recurso” a dunas Locais específicos Baixa Baixa Pode ser bom grandes desenvolvimentos Quebra-mares (rocha/ betão) Média Média Sobretudo com alimentação de areia Locais específicos “Geotêxteis” recheados de areia Média Média Gabiões e colchões recheados de rochas Média Média Apenas com energia de ondas baixa/ moderada – médio prazo Locais específicos “último para Locais específicos de “engenharia suave”/ restauração quando se aplicarem as condições locais 3. Implementar “engenharia dura” ou blindagem quando for inevitável para proteger desenvolvimentos/ infraestruturas de elevado valor. (Note-se, um elevado CBA (Avaliação de Custo/Benefício) é considerada como um indicador positivo, o que significa que de facto os benefícios são superiores aos custos, e poderiam deste modo talvez ser colocados como BCA (Avaliação de Benefício/ Custo) em termos de uma métrica positiva. Contudo, para manter a consistência com a terminologia utilizada noutros temas, conservou-se aqui o CBA.) Outubro 2012, p 158 8 REFLEXÃO SOBRE POSSÍVEIS OPÇÕES DE ADAPTAÇÃO POR LOCAL DE ESTUDO Antes de se avançar para as recomendações de adaptação detalhadas para cada vila/cidade, é importante reiterar que os princípios estratégicos e orientações sobre planeamento e resposta aos impactos costeiros incluindo especificamente os impactos das mudanças climáticas, como discutido na Secção 7.1, devem ser adoptadas e implementadas de imediato. Será percorrido um longo caminho para reduzir a necessidade de se construir defesas costeiras caras em muitos casos, especialmente a longo prazo. A derivação das recomendações finais para medidas de adaptação “sem arrependimento” para sítios específicos consistiu nas seguintes tarefas/ acções: Uma pesquisa bibliogáfica ( Capítulo 7) Apreciação sobre circunstâncias de avaliação e critérios (Secção 7.3) Utilização de práticas e experiência de engenharia costeira Observações e pesquisas no local durante a missão em Maio do ano 2010 Consenso entre uma equipa multi-disciplinar de especialistas costeiros Seguindo uma abordagem conservadora e de precaução com o objectivo de ser proactiva e prevenir ou diminuir o riscos de vidas, meios de subsistência e infra-estruturas, foi elaborada uma lista de medidas de resposta prioritárias para cada vila e cidade, sendo fornecido em formato de diagramas anotados nas imagens do Google-Earth (Figuras 8.1 a 8.17). Os detalhes específicos do desenho de engenharia e custos exactos de cada opção só podem ser feitos no local uma vez as investigações e estudos específicos de engenharia e estudos ambientais tenham sido levadas a cabo.É absolutamente crítico envolver profissionais de engenharia costeira e de ambiente costeiro no planeamento detalhado, desenho e implementação das opções seleccionadas. A cidade da Beira é utilizada como exemplo na Secção 8.1.1 de forma a ilustrar a abordagem e a forma como os resultados são apresentados em cada local de estudo. Os resultados dos outros estudos são apresentados de maneira semelhante a este. 8.1.1 Beira Grandes áreas em redor da cidade da Beira localizam-se a baixa altitude (Figura 6.5) e são, portanto, vulneráveis às forças do mar. As áreas principais poderiam ficar inundadas se um ciclone chegasse à Beira ao mesmo tempo que a maré estivesse ao nível da média da maré alta de águas vivas (MMAAV). Devido à subida projectada na frequência de ciclones sob um cenário de mudança climáticas (Capítulo 5) esta situação ocorrerá com mais frequência à medida que o nível das águas do mar suba ao longo do tempo. Outubro 2012, p 159 Na Figura 8.1 é mostrada uma imagem Google-EarthTM com marcadores de localização amarelos numerados com intervalos de 0.5 km ao longo da zona costeira. Figura 8.1: Beira. Opções de Adaptação / protecção costeira baseadas em critérios gerais, características dos locais e uso corrente/”valor.” Legenda: INGLÊS Beira preliminary adaptation/ coastal protection options based on general criteria, local site characteristics, current use/”value” The red numbers indicate possible order of implementation Key adaptation measures “Accept & retreat”: zoning, etc. “Abstention” do nothing “Alternative developments” in safe areas “Accommodation” e.g. raising property “Soft engineering”/ restoration Sand nourishment Managed (vegetated & reinforced) dune Managed/ rehabilitated mangrove/wetland areas “Hard engineering” & armouring Seawalls (vertical/ curved concrete Revetments (sloping rock) Dikes (sand/earthen mound) Groynes (rock/concrete) Low/ moderate wave energy PORTUGUÊS Opções preliminares de adaptação/ protecção costeira da Beira com base em critérios gerais, características dos locais, utilização actual/“valor” Os números vermelhos indicam uma possível ordem de implementação Medidas chave de adaptação “Aceitar e recuar”: zoneamento, etc “Abstenção” nada fazer. ”Empreendimentos alternativos” em áreas seguras “Acomodação” p.e. elevar as propriedades “Estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)”” / restauração Reposição da areia Duna gerida (com vegetação e reforçada) Áreas de mangais/pantanais geridas/reabilitadas “Estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)”” e blindagem Paredões (verticais/ encurvados de betão Revestimentos (rocha inclinada) Diques (montes de terra/ areia) Quebra-mares (rocha/betão) Energy de ondas baixa/ moderada Outubro 2012, p 160 “Geotextiles” sand filled Gabions & mattresses “Geotêxteis” recheados de areia Gabiões e colchões Utilizando como base a informação discutida no Capítulo 7, a lista breve de medidas chave de adaptação consideradas apropriadas para Beira (resumidas no quadrado branco grande na figura 8.1), inclui quatro “opções de gestão” (classificadas A1 a A4), três medidas baseadas em “estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)””/ restauração (B1, B2 e B3), quatro opções de “estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)”” e blindagem (C1s, C1r, C2, C5), e duas opções mais adequadas para locais de energia de ondas baixa/ moderada (C11 e C12). (Note-se que o foco deste projecto é em medidas de adaptação de longo prazo tais como aquelas recomendadas aqui. Contudo, as opções/ acções de resposta a emergências, tais como marcar rotas de evacuação de cheias e manter as mesmas abertas são também acções de resposta crítica. Aparentemente o INGC tem tido sucesso na aplicação destas medidas.) As três ou quarto opções ou combinação de opções consideradas mais adequadas para cada secção de 0.5 km ao longo da costa encontram-se indicadas no pequeno espaço branco adjacente a cada marcador no mapa. Os rótulos dentro de cada bloco pequeno (por exemplo. A1 ou C5, etc.) referem-se às opções dos rótulos descritos no espaço branco grande. Os grandes números vermelhos (1 à 4) nas figuras indicam a ordem recomendada de implementação das medidas de adaptação identificadas na zona costeira da Beira. Por outras palavras, a Figura 8.1 representa o “plano” ou “mapa” que resume as opções de adaptação preferidas ao longo de cada secção de 0.5 km. No Oeste, Sul e Sudeste da costa da Beira. Em referência às discussões nos Capítulos 5 e 6, os níveis de “perigo da inundação pela água do mar” para a Beira (Figuras 5.32 e 6.3) mostram que ao longo dos locais semi-expostas e expostas, referenciados 2440 a 2455 na Figura 8.1, para uma subida do nível do mar de 1m (por volta de 2100) mais uma elevação de +1,5 m durante eventos ciclónicos, as áreas abaixo de +7,4m NMM estarão em perigo de serem inundadas. Como alternativa a melhores dados topográficos e a modelagens detalhadas de inundações por cheias, o contorno de 8 m NMM é tido como a linha geral até à qual a água do mar poderia potencialmente chegar em tal evento. (Note-se que tal como indicado anteriormente na Secção 6.2.2, apesar de este ser o nível correcto teórico de cheias para esta combinação de eventos, a actual extensão para o interior de áreas inundadas não deverá chegar em toda a extensão ao contorno de +8 m em muitos locais, visto que factores “terrenos” tais como a irregularidade (devido a construções, árvores, etc) reduzirão a real extensão da área inundada. Tal não é contemplado pela maior parte dos modelos de elevação incluindo o modelo Nielsen & Hanslow aplicado neste projecto. Adicionalmente, os contornos não se baseiam em dados topográficos detalhados e portanto podem apenas dar uma indicação geral de onde a localização precisa do contorno se situa na realidade. Estes comentários são aplicáveis a todas as áreas de estudo.) Este nível intermédio de inundação é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo de locais semi-expostos #2451 a 2455 na Figura 8.1, ou com um desenho estrutural para uma vida de menos de 50 anos ao longo dos locais expostas # 2440 a 2450. O nível de baixo perigo ao longo dos locais expostas # 2440 a 2450 para infra-estruturas importantes desenhados para uma vida de 50 anos ou mais (tais como portos e aeroportos) é de 9.9 m NMM, assumindo-se de uma forma geral o contorno de +10 n NMM (com base no cenário Outubro 2012, p 161 extremo de +2 m de subida do nível do mar juntamente com uma elevação de tempestade de 3 m durante ciclones). As opções de adaptação recomendadas ao longo da zona costeira da Beira são apresentadas e debatidas com mais detalhe nas páginas seguintes. Figura 8.2: Beira Ocidental. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características dos locais, e “valor”/ uso corrente. Legenda: INGLÊS Beira preliminary adaptation/ coastal protection options based on general criteria, local site characteristics, current use/”value” The red numbers indicate possible order of implementation In wetland areas Construct 1.9 km of Construct 3.5 km of PORTUGUÊS Opções preliminares de adaptação/ protecção costeira da Beira com base em critérios gerais, características dos locais, utilização actual /“valor” Os números vermelhos indicam uma possível ordem de implementação Em áreas pantanosas Construir à 1.9 km de Construir à 3.5 km de A opção preferida para a área de pântano/mangais e de assentamento informal do lado ocidental da Figura 8.2 entre os marcadores 2449 e 2451 (a área da Ponta Gea – Cabedelo) são acções de gestão tais como empreendimentos alternativos nas áreas consideradas “seguras”, zoneamento e “aceitar e recuar”. Esta área é de muito baixa elevação, é altamente vulnerável às inundações e Outubro 2012, p 162 erosão, com investimentos de infra-estruturas muito limitados, e de preferência deve ser gerida mais como uma área natural, pois partes desta área ainda estão presentemente em funcionamento. A zona húmida natural também oferece um filtro natural e um “serviço ao ecossistema” de habitat de incubação que é impactado pelas actividades informais. O limite interior desta área de mangais/pântanos (no limite do empreedimento formal existente), como indicado pela linha tracejada laranja na Figura 8.2, deverá eventualmente ser protegido de preferência com um revestimento de rocha (ou um paredão em betão que seja de preço acessível). (Note-se que isto requer uma fonte adequada de material rochoso, incluindo uma reserva adequada de material para reparações atempadas após danos resultantes de eventos extremos.) Dado que este local é relativamente protegido, o revestimento também pode ser construído com recurso a gabiões (em colchões de rochas ou mesmo com preenchimento de areia em estruturas geotêxteis, no caso das rochas não estarem disponíveis.). Tais construções podem ser significativamente mais económicas do que a construção de revestimentos de rocha tradicionais, mas poderão precisar de mais manutenção. Detalhe: Opções preliminares de adaptação / protecção costeira para a Beira baseadas em critérios gerais, características do local, utilização / “valor” actual Mais tarde possivelmente adicionar B2 Dunas geridas (com vegetação / reforçadas) de ~3km quando a praia tiver crescido o suficiente Mais tarde possivelmente adicionar B2 Dunas geridas (com vegetação / reforçadas) de ~3km quando a praia tiver crescido o suficiente B1 Alimentação de areia pela drenagem da entrada do canal do porto Mais tarde possivelmente adicionar C5 Groyne (rocha / cimento 300-600 m) Copyright @ CSIR Figura 8.3: 2011 www.csir.co.za Sul da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. Paredes de cais, molhes, áreas de armazenamento, infra-estruturas de transportes, etc localizadas na vizinhança das infra-estruturas de portos existentes terão que ser elevadas por etapas até ao nível estimado de pelo menos +7.4 m NMM até 2100, mas este nível deverá ser revisto (por exemplo em intervalos de 10 anos) à medida que se for disponibilizando no futuro projecções mais precisas de SNM. Os paredões de protecção terão também que ser elevados quando tal for possível ou construídas novas paredes. A infra-estrutura existente é actualmente Outubro 2012, p 163 demasiado baixa (i.e. excluindo a SNM) e necessita ser melhorada e conservada urgentemente (Prioridade # 3 da Beira). (Note-se, esta recomendação significa que a infra-estrutura portuária deverá ser melhorada para lidar com riscos de MC na sua localização presente incluindo a elevação da infra-estrutura por etapas, até chegar acima do nível de +7.4 m NMM, e não que o porto deva ser deslocalizado para o interior da linha de contorno de +7.4 m NMM, o que o tornaria inoperável. A mesma interpretação é aplicável a outros portos, p.e. Beira e Nacala.) A Figura 8.3 mostra com mais detalhe as opções de adaptação recomendadas ao longo da Costa Sul da Beira. A opção preferida aqui é a de restauração da praia, i.e. aumentando o volume e a largura da praia com a colocação de areia adicional. A fonte de alimentação desta areia deverá idealmente ser areia adequada dos sedimentos dragada da entrada do canal do porto (dragagem de manutenção para manter o acesso de/para o porto). Em alguns locais ao longo do canal de acesso, a areia tem declaradamente características semelhantes às da areia na linha costeira (Achimo, pers.com 2012). Isto resultará numa redução dos custos (comparativamente a dragagens alternativas de outras fontes de sedimentos marinhos), e também devolverá sedimentos fluvais/costeiros) para a zona da costa para onde uma grande proporção dos mesmos teria sido naturalmente transportados se não tivessem sido artificialmente removidos da área por via da dragagem. O transporte de sedimentos ao longo da costa é geralmente feito de Este para Oeste ao longo desta área (como pode ser comprovado pela acumulação de areia na área Este dos quebra-mares existentes). Portanto a alimentação de areia deve ser feita na parte Este do sector litoral (na área da seta verde sólida na Figura 8.3). Desta forma, a areia pode ser transportada em direcção ao Oeste pela acção natural das correntes e das ondas e assim nutrir naturalmente toda a areia costeira no Sul da Beira (indicado pelas setas verdes tracejadas). (As fotos pequenas mostram os dois principais meios de reabastecimemto de areia, denominados bombagem directamente da draga – também ver a Figura 7.1 – ou por meio de bombagem e espalhando-a através de condutas – também ver a Figura 7.2.) Quando a baixa profundidade das áreas impedir a draga de se aproximar da costa, tal como certas áreas de Maputo e Beira, poderá ser necessária a bombagem através de condutas, o que provavelmente aumentará o custo.). Actualmente a praia ao longo desta área é muito estreita para acomodar uma duna suficientemente larga e alta para proteger adequadamente os emreendimentos em terra. No entanto, após a aplicação do método de reposição de areia de praia em curso, a largura da praia deverá aumentar de forma a permitir a gestão de dunas suficientemente largas e altas. Uma duna de volume suficientemente grande reforçará a resiliência natural da costa contra os impactos das mudanças climáticas. A área das dunas é indicada com a linha dupla verde (tracejada). Para posteriormente aumentar a largura da praia acrescida ou potencialmente “reter” uma porção de areia transportada ao longo da costa, poderão mais tarde serem acrescentados quebra-mares se necessário. A areia adicional da praia desta forma “assegurada” assim como as estruturas multifuncionais (por exemplo, cais/quebra-mars), poderão proporcionar um potencial empreendimento costeiro alternativo , e ao mesmo tempo o planeamento para potenciais efeitos de erosão a favor da corrente. (Novamente, isto requer uma fonte adequada de material rochoso.) Outubro 2012, p 164 Os grandes números vermelhos nas Figuras 8.3 e 8.4 indicam a possível ordem de implementação de medidas de adaptação costeiras. Portanto é preliminarmente recomendado que o regime de provisão de areia seja a 2ª medida de adaptação costeira a ser implementada. (As outras 4 de 5 medidas a serem implementadas encontram-se indicadas nas restantes figuras relacionadas com a Beira). Adaptações da Beira – Prioridades 4 & 5 Construir 1,9 km de C1s Paredões (betão) / C1r Revetments (rocha inclinada) / C11 “Geotêxteis” recheados de areia / C12 Gabiões & colchões Em áreas húmidas: A3 Desenvolvimentos “alternativos” em áreas seguras A1 “Aceitar e retirar”: zoneamento, etc. Construir 0,4 km C1r Revetment (rocha inclinada) Construir C5 Groyne Terminal (rocha / betão 300-600m) B1 Alimentação de areia “natural” a partir de fontes para Este Mais tarde possivelmente adicionar C5 Groyne (rocha / betão 300-600m) Copyright @ CSIR Figura 8.4: 2011 www.csir.co.za Sudoeste da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. A Figura 8.4 mostra com mais detalhe as opções de adaptação recomendadas ao longo da zona Sudoeste da Beira. O esquema de restauração da praia do lado Oriental (Figura 8.4) continuaria até a zona ocidental ao longo da zona costeira (ao longo da costa) até à área da Ponta Gea (adjacente à Rua do Comandante Gaivão). Neste local, um quebra-mar terminal relativamente longo (por exemplo, o “final” ou o “último” quebra-mar num campo de quebra-mares) deverá ser adicionado. Esta estrutura terá de ser construída em betão ou pedra se houver disponibilidade, conforme vem indicado na figura com o “4” em vermelho. O propósito deste quebra-mar será aumentar a largura da praia e reduzir a quantidade de areia que poderia, potencialmente, ser transportada para dentro do canal na entrada do porto (ao “capturar” uma porção de areia ao longo da costa). Portanto, a área adicional da praia desta forma “segura” assim como uma estrutura multifuncional (por exemplo, cais/quebra-mar), poderão proporcionar uma possibilidade alternativa de empreendimento costeiro, possivelmente como uma iniciativa de PPP associada a um complexo hoteleiro. Outubro 2012, p 165 Para proteger a área norte do quebra-mar, assim como para prevenir os efeitos de erosão a favor da corrente (no lado ocidental do quebra-mar), deverá ser construído um revestimento de 400 m de comprimento, em betão ou de preferência em pedra se disponível, como vem indicado no “5” vermelho na Figura 8.4. Encontra-se actualmente nesta área um pequeno revestimento em pedra. Detalhe: Opções preliminares de adaptação / protecção costeira para a Beira baseadas em critérios gerais, características do local, utilização / “valor” actual B2 Dunas geridas (com vegetação &/ reforçadas) com ~5,3km (ou C2 Diques – areia/ montes de terra) E / OU A1 “Aceitar & retirar”: zoneamento, etc. & A3 “Desenvolvimentos alternativos” em áreas seguras B2 Dunas geridas (com vegetação &/ reforçadas) com ~5,3km (ou C2 Diques – areia/ montes de terra) E / OU A1 “Aceitar & retirar”: zoneamento, etc. & A3 “Desenvolvimentos alternativos” em áreas seguras Copyright @ CSIR Figura 8.5: 2011 www.csir.co.za Sudeste da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. Outubro 2012, p 166 Figura 8.6: Sudoeste da Beira. Opções de adaptação/ protecção costeira baseadas em critérios gerais, características do local, uso corrente / ”valor”. As Figuras 8.5 e 8.6 mostram com mais detalhe as opções de adaptação recomendadas ao longo da zona Sudeste da Beira. A opção preferida aqui é uma duna gerida (por exemplo, com vegetação e manutenção). (Eventualmente, à medida que o nível da água do mar subir, a duna poderá ser ampliada ou expandida até ser uma medida de defesa tipo “dique”.) “Gerida” significa implementar e manter mecanismos eficazes de controlo das pessoas tais como o providenciar suficientes (muitos) caminhos formais de acesso através da duna frontal assim como a informação sinalética. Tal é necessário para prevenir os danos e percas da vegetação da duna com a consequente perda de volume devido à acção do vento sobre a areia. A extensão inicial da área da duna encontra-se assinalada com dupla linha verde (tracejada). A construção de dunas (e reforço da duna existente em direcção a Este) deverá ser efectuada conjuntamente com acções de gestão tais como linhas limite de empreendimentos costeiros, zoneamento e empreendimentos alternativos em áreas “seguras”. Estimativas dos custos para medidas prioritárias de adaptação na Beira Foram feitas estimativas de custos para os dois locais que terão os maiores custos de adaptação (sendo as áreas onde se verificam a maior parte das infra-estruturas e empreedimentos), Outubro 2012, p 167 nomeadamente Maputo e Beira. Com base no referido, os custos foram calculados de forma geral para a implementação das medidas de adaptação prioritárias conforme vem resumido no Quadro 8.1 abaixo. No entanto, a nossa primeira prioridade recomendada para a Beira é "desenvolvimento alternativo em local seguro" do assentamento informal presentemente existente na zona pantanosa, e re-zoneamento desta área (sem empreendimentos e reabilitação dos mangais e zonas pantanosas; ver Figura 8.2). Não foi feita uma estimativa de custos para esta medida de adaptação uma vez que existem muitos factores externos e socioeconómicos que irão determinar o custo da implementação destas recomendações, versus os benefícios directos ou indirectos (e “futuras poupanças”); tal só poderá ser adequadamente ponderado num estudo socioeconómico aprofundado. 8.1.2 Maputo A lista breve de medidas chave de adaptação consideradas apropriadas para Maputo, inclui quatro “opções de gestão” (classificadas A1 a A4), três medidas baseadas em “estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)””/ restauração (B1, B2 e B3), quatro opções de “estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)”” e blindagem (C1s, C1r, C2, C5), e duas opções mais adequadas para locais de energia de ondas baixa/ moderada (C11 e C12). (Tal como mencionado anteriormente, o foco deste projecto é em medidas de adaptação de longo prazo tais como aquelas recomendadas aqui. Contudo, as opções/ acções de resposta a emergências, tais como marcar rotas de evacuação de cheias e manter as mesmas abertas são também acções de resposta crítica em Maputo e em todas as outras cidades costeiras. Aparentemente o INGC tem tido sucesso na aplicação destas medidas.) Em referência às discussões nos Capítulos 5 e 6, os níveis de “perigo por inundação pela água do mar” para a área de Maputo e Matola (Figuras 5.33 e 6.3) mostram que ao longo dos locais semiexpostos e expostos para uma subida do nível do mar de 1m (por volta de 2100) mais uma elevação de +1,5 m durante eventos ciclónicos, as áreas abaixo do contorno +6 m NMM estará em perigo de inundação. Este nível intermédio de cheias é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo de localizações semi-expostas na linha costeira Sudoeste de Maputo, ou concebidos para uma vida inferior a 50 anos ao longo da linha costeira Sudeste de Maputo exposta. Tendo uma abordagem conservadora e cautelosa, o nível baixo de perigo ao longo da linha costeira exposta de Maputo a Sudeste para infra-estruturas importantes concebidas para uma vida de mais de 50 anos (tais como portos e aeroportos) é de +8.5 NMM, (com base no cenário extremo de +2 m de subida do nível do mar juntamente com um nível de elevação por tempestades de 3 m durante ciclones). As opções de adaptação recomendadas ao longo de partes da costa de Maputo são apresentadas e discutidas com maior detalhe nas páginas seguintes. Outubro 2012, p 168 Tabela 8.1: Possível ordem de implementação Resumo de custos de algumas opções de adaptação para a Beira – custo estimado de investimento em construção costeira. (2011) Descrição Custos Mínimos Aproximados (excl impostos) para 1 km Custos Máximos Aproximados (excl impostos) para 1 km Comprimento aproximado (ou número de ) proposto para a Beira (km) Custos Mínimos Aproximados (excl impostos) para 10 km para a Beira Custos Máximos Aproximados (excl impostos) para 10 km para a Beira 2 Alimentação de areia nova* (a um ritmo de 300 000 m3/a para 10 anos) $4 000 000 $60 000 000 1.0 $4 000 000 $60 000 000 5 Revestimentos e paredões $2 300 000 $24 000 000 2.3 $5 290 000 $55 200 000 4 Quebra-mares de rocha** $1 000 000 $29 200 000 1.0 $1 000 000 $29 200 000 3 Paredão de folhas empilhadas (paralelo à costa) $2 700 000 $36 000 000 3.5 $9 450 000 $126 000 000 3 Elevação de paredes de cais, ancoradouros e outras infraestruturas portuárias $2 000 000 $25 000 000 3.5 $7 000 000 $87 500 000 $26 740 000 $357 900 000 Potencial custo total para implementar tudo acima ($) NB O custo das opções de "gestão" (A1 a A4) não está incluído, p.e., deslocalização, desenvolvimento alternativo de infraestrutura, etc. *Alimentação actual a um ponto por meio de condutas com bombas a partir de cais de dragas ou possivelmente distribuídos por meio de projecção da draga fora das praias ** Estimativa de custo para um quebra-mar comprido ou dois quebra-mares curtos Outubro 2012, p 169 Figura 8.7: Este de Maputo. Opções recomendadas de adaptação /protecção costeira Legenda: INGLÊS Maputo preliminary adaptation/ coastal protection options based on general criteria, local site characteristics, current use/”value” The red numbers indicate possible order of implementation Key adaptation measures “Accept & retreat”: zoning, etc “Abstention” do nothing “Alternative developments” in safe areas “Acommodation” e.g. raising property “Soft engineering”/ restoration Sand nourishment Managed (vegetated & reinforced) dune Managed/ rehabilitated mangrove/wetland areas “Hard engineering” & armouring Seawalls (vertical/ curved concrete Revetments (sloping rock) Dikes (sand/earthen mound) Groynes (rock/concrete) Low/ moderate wave energy “geotextiles” sand filled Gabions & mattresses PORTUGUÊS Opções preliminares de adaptação/ protecção costeira da Maputo com base em critérios gerais, caracteristicas dos locais, “valor”/ utilização actual Os números vermelhos indicam uma possível ordem de implementação Medidas chave de adaptação “Aceitar e recuar”: zoneamento, etc “Abstenção” “nada fazer". Empreendimentos alternativos em áreas seguras “Acomodação” p.e. elevar as propriedades “Estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)””/restauração Reabastecimento de areia Duna gerida (com vegetação e reforçada) Áreas de mangais geridas /pantanais reabilitados “Estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)”” & blindagem Paredões (de betão verticais/ encurvados) Revestimentos (rocha inclinada) Diques (montes de terra/ areia) Quebra-mares (rocha/betão) Energy de ondas baixa/ moderada Sacos “geotêxteis” preenchidos de areia Gabiões e colchões Outubro 2012, p 170 Tal como anteriormente, as três ou quatro opções ou combinação de opções consideradas mais adequadas para cada secção ao longo da costa são indicadas no mapa nos blocos de texto pequenos adjacentes a cada secção na costa. As marcas dentro de cada bloco pequeno (p.e. A1 ou C5, etc) referem-se às opções assinaladas descritas no quadrado branco grande.Os números grandes a vermelho (1 a 4) nas figuras indicam a ordem recomendada de implementação das medidas de adaptação costeira identificadas para Maputo. Por outras palavras, a Figura 8.7 e as Figuras seguintes 8.8 a 8.10 representam planos/mapa resumindo as opções de adaptação preferidas ao longo de cada secção da costa de Maputo. Como foi visto nas Figuras 8.7 e 8.8, existem uma série de áreas ao longo da zona costeira de Maputo que são de baixa altitude, sendo portanto vulneráveis aos efeitos das mudanças climáticas. A zona mais vulnerável a curto prazo é a faixa de aproximadamente 6 kms ao longo da estrada costeira até à Costa do Sol. As opções de tomada de decisão de gestão (A1,A3 e A4) são, principalmente, as opções mais sustentáveis e em última análise menos onerosa conjuntamente com um número de opções baseadas em "estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)” tal como indicado nas Figuras 8.7 e 8.8. Figura 8.8: Maputo oriental. Opções recomendadas de adaptação /protecção costeira. Para combater os problemas de erosão existentes, a ênfase deve ser colocada em determinar as causas fulcrais do problema. (Esta será a melhor forma de garantir que as potenciais soluções serão bem sucedidas, e possam também vir a ser mais rentáveis, mais ecológicas e sustentáveis.) Outubro 2012, p 171 A solução prática contra a erosão desta importante secção costeira é a colaboração com o Porto de Maputo. O canal localizado na entrada do porto é regularmente dragado para o manter suficientemente profundo. As nossas investigações indicam que é provável que a dragagem de manutenção que é realizada para facilitar o acesso do transporte para o porto desempenhe um aspecto importante na erosão. Os sedimentos costeiros são transportados para o canal de navegação por correntes sendo depositados nesta “armadilha” relativamente profunda. O canal é ocasionalmente dragado e os sedimentos são dispostos (despejados) em águas profundas longe da costa (Figura 8.9; Mather pers com 2009). Parece muito provável que se os sedimentos adequados dragados pudessem ser devolvidos à costa, isto poderia aliviar os problemas de erosão. Uma recente investigação por um especialista em engenharia costeira (Dr. Andrew Mather) do Município de Ethekwini chegou às mesmas conclusões. Num quadro mais amplo das coisas, ambas partes beneficiariam significativamente com a ligação das Operações Portuárias (especialmente a dragagem de manutenção) com a protecção costeira municipal. Os sedimentos teriam que ser descontaminados e de um tamanho apropriado de grão (não demasiado fino), enquanto se necessitariam de meios adequados para colocar a areia na costa (p.e. “projecção” na qual a draga se possa aproximar o suficiente da linha costeira e/ou bombagem – Figuras 7.1 e 7.2). Tem também sido recentemente anunciado que o porto será modernizado no futuro próximo e que tal provavelmente envolverá a dragagem de mais áreas do canal. A fracção adequada de areia do material dragado durante os trabalhos de manutenção bem como uma eventual expansão poderia ser colocada na frente da praia através de meios adequados (opção B1), deste modo restaurando o processo natural de reabastecimento de sedimentos. (a maior parte do material dragado é declaradamente composto por sedimentos muito finos, os quais poderão não ser adequados para a alimentação das praias (Achimo, pers. com. 2012.) contudo, a utilização selectiva da fracção adequada de sedimentos ou áreas de deposição mantém esta opção como algo atractivo, que deve ser investigado em detalhe.) Um reservatório alternativo de areia adequada poderá ser a área adjacente à Ilha Xefina. Contudo, apesar de não ser um requisito de dragagem de acesso ao porto, esta opção seria provavelmente mais dispendiosa. (considerando os volumes de areia necessários para a restauração da praia, entregues por meio de camiões é considerado impraticável em termos de congestão da estrada, danos e manutenção da estrada, etc.). Combinar a opção de alimentação de areia com a gestão activa de dunas (Opção B2) restaurará a protecção natural na área. Outubro 2012, p 172 Area of sand starvation DREDGED SPOIL AREAS Dredged spoil reenters the channel Sediment input Port channel Sediment flow Figura 8.9 : Padrões de transporte de sedimentos em Maputo (A Mather, pers com 2009) Legenda: INGLÊS Area of sand starvation Dredgred spoil areas Dredged spoil reenters the channel Sediment input Port channel Sediment flow PORTUGUÊS Área de défice de areia Áreas de entulho de dragagem O entulho da dragagem reentra no canal entrada de sedimentos Canal do porto Fluxo de sedimentos Outubro 2012, p 173 Figura 8.10: Maputo ocidental. Opções recomendadas de adaptação/protecção costeira Como se pode observar na Figura 8.10, a actual infra-estrutura portuária é vulnerável aos impactos esperados das mudanças climáticas. As opções C1s a A4 são as únicas opções práticas para esta área. As paredes do cais, pardões, áreas de armazenamento, infra-estruturas de transporte, etc localizadas na vizinhança das actuais infra-estruturas do porto terão que ser elevadas por etapas. Os paredões de protecção terão também que ser elevados quando possível, ou construídas novas paredes. Recomenda-se que o desenho de futuras obras de expansão do porto ou reabilitação da infra-estrutura existente deve incluir a opção de elevação futura das estruturas (por etapas) a pelo menos +6 m do NMM e idealmente a +8,5 m NMM até 2100. A porção Oeste da área portuária (a Oeste do Ponto #3977 na Figura 8.10) e a linha da costa do rio mais para o interior (# 3978 to # 3980), não são vulneráveis à disposição e elevação das ondas. Potencialmente, o nível de concepção das cheias ao longo destas áreas poderá ser tão baixo como + 4,5 m NMM para eventos de inundações do “mar”. Contudo, os efeitos combinados de uma cheia extrema de um rio (que não está no âmbito do Tema 2) juntamente com níveis elevados de água do mar na costa (ambos resultantes de um ciclone) poderão provavelmente resultar em níveis mais elevados de cheias. É também mais prático ter toda a infra-estrutura portuária ao mesmo nível do “terreno” sempre que possível. Deste modo, o nível de desenho a +6 m NMM é recomendado também para estas áreas. Este nível deverá ser revisto à medida que níveis mais precisos de cheias dos rios e projecções mais precisas de SNM se tornam disponíveis no futuro. Com base na informação disponível parece que a infra-estrutura existente está já demasiado em baixo no presente (i.e. excluindo a SNM) e necessita de ser melhorada e conservada com urgência (Prioridade # 2 para Maputo). Outubro 2012, p 174 Estimativa dos Custos para as medidas prioritárias de adaptação em Maputo Tal como mencionado anteriormente, foram feitas estimativas de custos para as duas localizações as quais terão os custos de adaptação mais elevados (devido à maior parte da infraestrutura/ desenvolvida), nomeadamente Maputo e Beira. Estas grandes cidades devem também ter relativamente mais recursos disponíveis para protecção costeira, e tal como afirmado anteriormente, isto deve ser relacionado com a gestão/ manutenção portuária. Com base nas recomendações anteriores, os custos foram geralmente estimados para a implementação das medidas de adaptação prioritária tal como resumido na Tabela 8.2 abaixo. Note-se, no entanto, que os custos das opções de "gestão" (A1 a A4) não são inclusas (por exemplo relocalização, empreendimento alternativo da infra-estrutura, etc.) e consequentemente os custos estimados para estas medidas de adaptação não foram inclusas na Tabela 8.2. Existem muitos factores externos e sócio - económicos que irão determinar os custos da implementação destas recomendações, em função dos benefícios directos e indirectos (e “poupanças futuras”); o que somente poderá ser convenientemente considerado num estudo sócio económico aprofundado. 8.1.3 Inhambane e Maxixe Relativamente às reflexões nos Capítulos 5 e 6, os níveis de “perigo de inundação pela água do mar” nas áreas de Inhambane e Maxixe (Figura 6.3) mostram que para uma subida de 1 m do nível do mar (por volta 2100) acrescido de uma elevação das ondas de +1.5 m durante eventos ciclónicos, as áreas abaixo dos +6 m na costa estarão em perigo de inundação. Os vastos bancos de areia no mar de Inhambane e Maxixe fornecem uma protecção natural da total extensão dos impactos das ondas tais como níveis de inundação extremos. Deste modo, o nível intermédio de inundações de +6 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo da linha da costa desenhados para uma vida de menos de 50 anos. Devido à parcial protecção das ondas, não se espera que a elevação extrema das ondas exceda os 1,5 m já contemplados no nível de inundações de +6 m NMM. Contudo, seguindo uma abordagem conservadora e cautelosa, deverá ser considerado o cenário extremo de 2 m de SNM por volta de 2100. Deste modo, o nível de baixo perigo para infra-estruturas importantes desenhadas para uma vida de mais de 50 anos tais como aeroportos, é de +7 m NMM (no seguimento de um cenário extremo de +2 m de subida do nível do mar juntamente com um nível de elevação de tempestade de 1,5 m durante ciclones). Outubro 2012, p 175 Tabela 8.2: Possível ordem de implementação Resumo de custos de algumas opções de adaptação para Maputo – custo estimado do investimento em construção costeira. (2011) Descrição Custos Mínimos Aproximados (excl impostos) para 1 km Custos Máximos Aproximados (excl impostos) para 1 km Comprimento aproximado (ou número de ) proposto para a Maputo (km) Custos Mínimos Aproximados (excl impostos) para 10 km paraa Maputo Custos Máximos Aproximados (excl impostos) para 10 km para a Maputo 2 Alimentação de areia nova* (a um ritmo de 300 000 m3/a para 10 anos) $4 000 000 $60 000 000 1.0 $4 000 000 $60 000 000 5 Revestimentos e paredões $2 300 000 $24 000 000 2.7 $6 210 000 $64 800 000 4 Dunas com vegetação 750 000 $7 200 000 6.0 $4 500 000 $43 200 000 3 Paredão de folhas empilhadas (paralelo à costa) $2 700 000 $36 000 000 8.7 $23 490 000 $313 200 000 3 Elevação de paredes de cais, ancoradouros e outras infraestruturas portuárias $2 000 000 $25 000 000 6.0 $12 000 000 $150 500 000 $50 200 000 $631 200 000 Potencial custo total para implementar tudo acima ($) NB O custo das opções de "gestão" (A1 a A4) não está incluído, p.e., deslocalização, desenvolvimento alternativo de infraestrutura, etc. *Alimentação actual a um ponto por meio de condutas com bombas a partir de cais de dragas ou possivelmente distribuídos por meio de projecção da draga fora das praias Outubro 2012, p 176 Opções de adaptação/ protecção costeira de Inhambane Prioridades 1 a 6 #1: Implementar zoneamento – não fazer novos desenvolvimentos para o lado do mar da estrada marginal Fazer novos desenvolvimentos (alternativos) em áreas segurasdo new (alternative) developments in safe areas. #2: Retirada faseada das relativamente poucas propriedades & estruturas para o lado do mar da estrada marginal #3: Reabilitar a área entre a estrada & o mar, reestabelecer manguezais, também do lado do mar. Com o elevado nível de subida do mar e uma atenuação inadequada dos manguezais, a estrada poderá ser posteriormente protegida por revestimentos caso necessário. #6: Erguer molhes, paredes de cais, calçadas, estradas de acesso #5: Erguer (reforçar/construir) 1.4 km de paredões (betão) (poderão também ser construídas secções curtas de revestimentos individuais a Sul do cais para proteger as poucas infraestruturas do lado do mar da estrada as quais tenham valor suficiente de conservação) #1: Implementar zoneamento – não fazer novos desenvolvimentos para o lado do mar da estrada mais próxima do mar, fazer novos desenvolvimentos (alternativos) em áreas seguras. #3: Retirada faseada de propriedades & estruturas entre o mar & a estrada formal mais próxima do mar #4: Reabilitar a área entre esta estrada & o mar, reestabelecer manguezais, também do lado do mar Copyright @ CSIR Figura 8.11: 2011 www.csir.co.za Inhambane. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas Como podemos observar na Figura 8.11, a única opção financeiramente suportável a longo prazo para adaptação aos efeitos das mudanças climáticas é assegurar que os empreendimentos se encontram localizados fora do alcance dos processos naturais (A1). Isto pode ser conseguido através da implementação de zoneamento para prevenir que se façam empreendimentos abaixo do contorno de + 7 m NMM (Prioridade #1). (Para projectos novos ou áreas subdesenvolvidas, é recomendado este nível mais conservador de 2 m de SNM). O realojamento gradual (A3) dos empreendimentos existentes para áreas alternativas (prioridades #2 e #3) deve ser incluso no Plano de Estrutura. A reabilitação activa (B3) das áreas de mangais (Prioridades #3 e #4) irá formar uma barreira natural contra as ondas de tempestades e vagas (inundações). Grande parte da área histórica a Norte da cidade é de muito baixa altitude e encontra-se em sério risco de ficar inundada devido a factores das mudanças climáticas. Além de retirar-se da área (A1 & A3) à medida que as vagas tempestuosas se tornarem mais ameaçadoras com o passar do tempo, a única solução a longo prazo serão as opções baseadas em "estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)" (C1s, C1r e/ou C2). Opções para a formação de tipos de empreendimentos como Parcerias Público-Privadas (PPP) poderão ser consideradas e novos empreendimentos devem ser desenhados para enfrentar os factores das mudanças climáticas e também ajudar o Município com as obras de adaptação necessárias. Outubro 2012, p 177 Embora o actual cais tenha sido recentemente melhorado, o aumento ou reforço das áreas pode vir a ser necessário num futuro distante (A4). A maior preocupação é o facto de que o actual aeroporto se encontra numa área de baixa altitude, e deverá ser incorporada uma adequada protecção da pista bem como nas outras infraestruturas em eventuais planos de remodelação ou actualização futuros. (Possivelmente C2 apoiado por B3 e A4). Na região da grande Inhambane, existem muitos lagos costeiros em torno dos quais as pessoas vivem, nalguns casos em localizações vulneráveis. Porém, tal vai para além do âmbito da actual investigação a qual se concentra em centros urbanos e redondezas específicos localizados ao longo e perto da influência de forças do mar). 8.1.4 Tofo e Barra Os níveis de “perigo de inundação pela água do mar” na área do Tofo/Barra (Figura 6.3) mostram que para um 1 metro de SNM (por volta de 2100) acrescido de uma elevação de ondas de +1.5 m durante eventos ciclónicos, as áreas abaixo do contorno de +6.5 m do NMM estarão em perigo de inundação. Este nível intermédio de inundações de +6,5 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo da linha costeira desenhados para uma vida de menos de 50 anos. O perigo de baixo nível para infra-estruturas importantes é de +9 m NMM (arredondado a partir de 8,9 m NMM) dado o cenário extremo de +2 m de subida do nível do mar juntamente com um nível de elevação por tempestades de 3 m durante ciclones. Outubro 2012, p 178 Opções de adaptação/ protecção costeira do Tofo/ Barra Prioridades 1 a 4 #1: Implementar protecção de segurança de desenvolvimentos (zoneamento) #2: Gerir áreas de vegetação & dunas para aumentar a protecção natural #3: Algumas estruturas (p.e. “lodges”) estão demasiado baixo / perto do mar – desenvolver uma estratégia para retirada / desenvolvimentos altenrativos em área segura #4: Para reter a totalidade do valor recreativo da praia e ajudar a proteger as propriedades do lado da terra, poderá ser implementada esporadicamente a alimentação da praia (requererá uma realimentação ocasional) Estas áreas não são adequadas para desenvolvimento no longo prazo Copyright @ CSIR Figura 8.12: 2011 www.csir.co.za Tofo & Barra. Opções de Adaptação / de protecção costeira recomendadas Como pode ser observado na Figura 8.12, a única opção realmente financeiramente suportável a longo prazo para adaptação aos efeitos das mudanças climáticas é assegurar que os empreendimentos sejam localizados fora do alcance dos processos naturais (A1 & A3). O que pode ser conseguido através da implementação de zoneamento para prevenir que o empreendimento venha a acontecer numa zona de perigo (Prioridade #1). Na costa aberta do Tofo, a qual está exposta a uma grande elevação de ondas, esta “zona sem empreendimentos” encontra-se tipicamente acima da curva de nível de + 9 m sobre o nível do mar e no mínimo a 100 m da marca do nível alto da água. (Para áreas verdes ou não-desenvolvidas, recomenda-se este nível mais conservador permitindo 2m de SNM) Considera-se que a Prioridade #2 é a reabilitação das dunas frontais danificadas e a conservação da vegetação e volume das dunas (B2) que garantirá uma barreira natural contra as tempestades e inundações. A deslocalização gradual dos empreendimentos existentes para áreas alternativas consideradas de baixo risco (A1 & A3) deve ser inclusa no Plano de Estrutura (Prioridade #3). Outubro 2012, p 179 8.1.5 Vilanculos Os níveis de “perigo de inundação pela água do mar” para Vilanculos (Figura 8.13a) mostram que para 1 m de SNM (por volta de 2100) acrescido de uma elevação de ondas de +1.5 m durante eventos ciclónicos, as áreas abaixo do contorno dos +6.5 m estarão em perigo de inundação. Este nível intermédio de cheias de +6,5 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infraestruturas ao longo da linha costeira concebidos para uma vida inferior a 50 anos. O nível de perigo baixo para infra-estruturas importantes tais como aeroportos é de +9 m NMM dado o cenário extremo de + 2 m de subida do nível do mar juntamente com uma elevação por tempestades de 3 m durante ciclones. Opções de adaptação/ protecção costeira para Vilanculos Prioridades 1, 2 & 3 #2: Implementar protecção de segurança de desenvolvimentos (i.e. zoneamento), áreas de dunas geridas / vegetação costeira (conservar o volume de areia/dunas) #1: Implementar protecção de segurança de desenvolvimentos (zoneamento) (+ realizar desenvolvimentos alternativos em áreas seguras) #3: Construir paredões (/revestimentos) Apenas onde propriedade de elevado valor justificar (betão/rocha, ou gabiões no médio prazo) N Copyright @ CSIR Figura 8.13a: 2011 www.csir.co.za Vilanculos. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas. Outubro 2012, p 180 Opções de adaptação/ protecção costeira para Vilanculos Prioridades 1, 2 & 3 Harbour #2: Implementar protecção de segurança de desenvolvimentos (i.e. zoneamento), áreas de dunas geridas / vegetação costeira (conservar o volume de areia/dunas) #1: Implementar protecção de segurança de desenvolvimentos (zoneamento) (+ realizar desenvolvimentos alternativos em áreas seguras) #3: Construir paredões (/revestimentos) Apenas onde propriedade de elevado valor justificar (betão/rocha, ou gabiões no médio prazo) N Copyright @ CSIR Figura 8.13b: 2011 www.csir.co.za Vilanculos. opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas. Conforme se pode observar nas Figuras 8.13a e b, a única opção realmente acessível a longo prazo para adaptação aos efeitos das mudanças climáticas é assegurar que o desenvolvimento se encontra localizado fora do alcance dos processos naturais (A1 & A3). O que pode ser conseguido através da implementação de zoneamento para prevenir que o desenvolvimento venha a acontecer na zona de perigo (Prioridade #1). Para a costa relativamente aberta de Vilanculos, a qual pode estar exposta a uma grande elevação de ondas, esta “zona sem desenvolvimento” encontra-se tipicamente acima dos + 8 metros sobre o nível do mar e no mínimo a 100 metros da marca do nível alto da água. (Para áreas novas ou não-desenvolvidas, recomenda-se este nível mais conservador permitindo 2m de SNM) A reabilitação activa das dunas frontais danificadas (B2) e a conservação da vegetação e volume das dunas (Prioridade #2) irá garantir a manutenção de uma barreira natural contra as ondas de tempestades e inundações. A deslocalização gradual de empreendimentos existentes a baixa altitude para áreas alternativas consideradas seguras (A3).deve ser inclusa no Plano de Estrutura Outubro 2012, p 181 Opções para a formação de desenvolvimentos do tipo Parcerias Público-Privadas (PPP) poderão vir a ser consideradas e novos empreendimentos devem ser desenhados para enfrentar os factores das mudanças climáticas e também para auxiliar o Município com a implementação de "estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)"nas obras de adaptação requeridas (possivelmente C1s, C1r, C5 juntamente com B1) . (As ilhas ao longo da costa e a Península de São Sebastião são importantes para os rendimentos do turismo e devem ser incorporados em eventuais estudos futuros com um âmbito para além das actuais áreas de estudo.) A actual área de pesca do porto precisa de remodelação e recomenda-se que novos desenhos permitam a criação e protecção da infra-estrutura. (A4). Idealmente, o porto deverá formar parte da infra-estrutura e de empreemdimentos turísticos como parte de uma PPP, tal será provavelmente uma opção apropriada. É importante verificar a actual estimativa de que a pista de aterragem existente no Aeroporto Internacional de Vilanculos, que se encontra localizada acima do nível relevante de perigo de inundação (Figura 6.3) onde uma opção de adaptação ao longo do tempo é possívelmente C2. 8.1.6 Quelimane Quelimane encontra-se localizada longe do mar ao longo de um rio (Rio dos Bons Sinais), portanto as forças e elevação de ondas tempestades marítimas podem ser ignoradas. No entanto devem ser considerada a erosão, inundações e outras forças vindas dos fluxos do rio. O único efeito das mudanças climáticas é, portanto, a subida do nível do mar entre 1 ou 2 metros. Os níveis de “perigo de inundação pela água do mar” para Quelimane (Figura 6.3) mostram que para uma subida do nível do mar de 1 metro (por volta de 2100) durante eventos ciclónicos, as áreas abaixo da curva de nível dos +5.5 metros estarão em perigo de inundação. O nível considerado seguro para empreendimentos considerados “normais” é recomendado que seja a mais de +6.5 metros acima do NMM e para infra-estruturas importantes tais como portos e aeroportos o nível de risco considerado baixo é de +8 metros acima do NMM. Outubro 2012, p 182 Figura 8.14: Quelimane. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas A Figura 8.14 mostra a primeira acção prioritária recomendada (#1) como sendo a implementação das opções de adaptação A1, A2 e B3. A médio e longo prazos as opções C1r, C1s e C2 poderão ser necessárias. A segunda prioridade (#2) é para garantir a protecção das infraestruturas do porto através da implementação das opções de adaptação C1s e A3. É de extrema importância reforçar e manter o amortecimento natural que os mangais proporcionam à área portuária da cidade, e a prioridade #3 é proteger (A1) e reabilitar (B3) a área. Com o decorrer do tempo, o paredão existente terá de ser reconstruído e/ou elevado (C1s e A3). Poderão ser consideradas oportunidades de criação de emprego tais como uma PPP para a reabilitação e reintegração activa das áreas dos mangais (possivelmente financiados por Mecanismos de Comércio de Carbono – tal deve ser pesquisado). Outubro 2012, p 183 8.1.7 Ilha de Moçambique Figura 8.15: Ilha de Moçambique. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas Apesar da Ilha de Moçambique se encontrar parcialmente protegida por ilhas no mar alto, as áreas de baixa elevação na ilha são extremamente vulneráveis aos efeitos das mudanças climáticas. Os pontos de acção prioritária encontram-se na Figura 8.15 embora as opções de adaptação mais sensíveis sejam A2 e A3. O desenho de eventuais actividades de reconversão ou reabilitação na ilha deverá contemplar condições extremas de mudanças climáticas. (Muitas das outras ilhas são também especialmente vulneráveis aos impactos das mudanças climáticas, e são importantes para o turismo, etc, por exemplo o Arquipélago das Quirimbas localizado a Norte de Pemba. As mesmas devem ser incorporadas em estudos futuros com um âmbito para além das actuais áreas de estudo.) Outubro 2012, p 184 8.1.8 Nacala A maior parte da linha costeira de Nacala e de Minguri está relativamente bem protegida do mar aberto (Figura 8.16). Uma parte limitada de penetração das ondas para dentro da baía é apenas possível a partir do Norte, enquanto a geração moderada de ondas locais dentro da baía é e possível devido ao movimento limitado (p.e. resultante de ventos ciclónicos sobre a baía). Os níveis de “perigo de inundação pela água do mar” para as linhas costeiras das baías de Nacala e Minguri (Figura 6.3) mostram que para uma subida do nível do mar de 1m (por volta de 2100) mais marés altas vivas e subida local limitada do nível da água (através de barométricos e do vento), que as áreas abaixo do contorno de +6.5 m (arredondado de +6.3 m NMM) estarão em perigo de inundação. Este nível intermédio de cheias de +6.5 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo da linha costeira da baía com uma vida planeada de menos de 50 anos. Contudo, assumindo uma abordagem conservadora e cautelosa, o cenário extremo de 2 m de SNM por volta de 2100 deve ser considerado. Deste modo, o nível baixo de perigos para infra-estruturas importantes dentro da baía tais como o porto e o aeroporto com uma vida planeada de mais de 50 anos é de +7.5 NMM. Somente a linha costeira fora da Baía ( a Norte de Fernão Veloso) está relativamente exposta a ondas de ciclone aproximando-se do Nordeste ou do Norte. Aqui, o nível intermédio de inundações de +8 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas costeiras desenhadas para uma vida de menos de 50 anos (permitindo um cenário de +1m de subida do nível do mar juntamente com nível de elevação máxima induzida pela tempestade de 1.5 m durante ciclones). Outubro 2012, p 185 Opções Preliminares de adaptação/ protecção costeira de Nacala Prioridades 1 & 2 #1: Implementar protecção de segurança de desenvolvimentos (i.e. zoneamento), + fazer desenvolvimentos novos (alternativos) em áreas seguras Port Cement factory #2: Construir (erguer)~2km de paredões (betão) + erguer paredes de cais, molhes, infraestruturas de transporte, armazenamento, etc (os paredões poderão ser expandidos para a linha vermelha tracejada caso a infraestrutura nessa zona (p.e. linha de comboio) seja suficientemente valiosa & o custo de movê-la seja demasiado elevado) Copyright @ CSIR Figura 8.16: 2011 www.csir.co.za Nacala & Minguri. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas Como pode ser observado na Figura 8.16, a única opção realmente sutentável a longo prazo para adaptação aos efeitos das mudanças climáticas é assegurar que os empreendimentos se localizem fora do alcance dos processos naturais. Tal pode ser conseguido através da implementação de zoneamento para prevenir que os empreendimentos ocorram numa zona de risco (Prioridade #1). A zona “zona sem empreendimento” recomendada para a área da linha costeira da baía encontra-se tipicamente acima dos +7.5 m sobre o NMM e no mínimo a 100 metros da marca do nível mais alto da água. (Para áreas novas ou não-desenvolvidas, recomenda-se este nível mais conservador admitindo 2m de SNM) Apesar de não estarem disponíveis dados topográficos precisos, a actual infra-estrutura existente no porto e na fábrica de cimento parece ser algo vulnerável ao impacto das esperadas mudanças climáticas. As opções C1s e A4 são as únicas sugestões práticas para esta área. Recomenda-se que a futura remodelação ou expansão do porto inclua a opção de elevação das estruturas (por fases) pelo menos até +7.5 mts acima do NMMpor volta de 2100. Poderão vir a ser consideradas opções para a formação de empreendimentos do tipo Parcerias Público-Privadas (PPP) e os novos empreendimentos deverão ser projectados para enfrentar os factores das mudanças climáticas e também para auxiliar o Município com a implementação dos trabalhos de engenharia de estruturas rígidas de adaptação. Outubro 2012, p 186 8.1.9 Pemba As costas leste e Norte de Pemba fora da Baía (Figura 8.17) estão expostas a ondas de ciclones aproximando-se de Nordeste ou do Norte. Numa primeira impressão poderá parecer que a linha costeira da baía está bem protegida da acção das ondas. Contudo, é importante notar que, devido à grande extensão de água na Baía de Pemba (i.e. uma cobertura relativamente larga do vento), a península de Pemba fornece apenas uma protecção parcial das forças ciclónicas (ondas e inundação pela água do mar) quando um ciclone se move para o interior através de Pemba. Tal tem implicações para o desenho da protecção costeira em torno do porto e da linha de costa em torno de toda a baía no sentido de que poderão ocorrer níveis significativos de acumulações de água local e de elevação de ondas locais. Os níveis de “perigo por inundação pela água do mar” para locais dentro da Baía de Pemba (Figura 6.15) mostram que para uma subida do nível do mar de 1m (cerca 2100), mais uma elevação de +1.5 m durante eventos de ciclones, as áreas abaixo do contorno de +8m NMM estarão em perigo de inundação. Este nível intermédio de inundação de +8 m de NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas ao longo da linha costeira da baía concebidos para uma vida inferior a 50 anos. Contudo, seguindo uma abordagem conservadora e cautelosa, o cenário extremo de 2 m de SNM por volta 2100 deverá ser considerado. Deste modo, o nível seguro contra perigos para infra-estruturas importantes dentro da baía concebidos para uma vida de mais de 50 anos tais como o porto, é de + 9 m NMM. Ao longo das costas mais expostas a Este e a Norte fora da Baía de Pemba, o nível de perigo intermédio de +9 m NMM é apropriado para o planeamento e gestão de infra-estruturas concebidas para uma vida inferior a 50 anos (permitindo um cenário de subida do nível do mar de +1 m juntamente com uma elevação de 3 m devido a tempestades durante ciclones. Outubro 2012, p 187 Figura 8.17: Pemba. Opções de adaptação/ protecção costeira recomendadas Como pode ser observado na Figura 8.17, a única opção realmente acessível a longo prazo para adaptação aos efeitos das mudanças climáticas é assegurar que os empreendimentos se encontrem localizados fora do alcance dos processos naturais. O que pode ser conseguido através da implementação de zoneamento (A1) para prevenir que os empreendimentosvenham a acontecer na zona de perigo (Prioridade #1). A “zona sem empreendimentos” para a área da linha costeira da Baía (#522 a #528) encontra-se tipicamente no contorno acima dos + 8 metros, enquanto que fora da Baía de Pemba (Porto Amélia a #544), o nível de +9m NMM é apropriado, e no mínimo a 100 metros da marca do nível alto da água em todas as instâncias. A reabilitação activa das dunas frontais danificadas (opção de adaptação B2) é também uma forma prática e barata de prevenção de danos ao longo das costas Norte e Este de Pemba. Poderão vir a ser consideradas opções para a formação de empreendimentos do tipo Parcerias Público-Privadas (PPP) e os novos desenvolvimentos deverão ser projectados para enfrentar os factores das mudanças climáticas e também para auxiliar o Município com a implementação dos trabalhos necessários. Esta é uma opção particularmente prática para gerir a área altamente vulnerável localizada a Noroeste da cidade onde a aldeia de Paquite é regularmente ameaçada Outubro 2012, p 188 por inundações pelo mar. O desenvolvimento do porto na baía profunda também poderá aumentar o rendimento de modo a compensar os custos de protecção costeira. Apesar de à primeira vista não parecer, a infra-estrutura existente no porto é relativamente vulnerável ao impacto esperado das mudanças climáticas em conjugação com um ciclone movendo-se sobre a baía. As opções C1s e A4 são as únicas sugestões práticas para esta área. Recomenda-se que o desenho das obras futuras de expansão ou remodelação da infra-estrutura existente incluam a opção de elevação das estruturas (por fases) para o nível de +9 mts acima do NMM até 2100. (Este nível deve ser revisto (por exemplo em intervalos de 10 anos) à medida que projecções mais precisas da SNM forem disponibilizadas no futuro). Além das recomendações de que os princípios estratégicas e orientações sobre o planeamento para e resposta aos impactos climáticos e incluindo especificamente os impactos das mudanças climáticas tal como discutido na secção 7.1, deve ser adoptado e implementado de imediato, uma análise específica de local e recomendadas as opções prioritária de adaptação para cada um dos locais de amostragem apresentados. Deve salientar-se que os pormenores específicos dos desenhos de engenharia e orçamentos detalhados de cada opção só podem ser feitos apenas quando se tiverem realizado pesquisas de engenharia e ambientais específicas para cada local. É absolutamente crítico envolver profissionais de engenharia costeira e avaliação ambiental com experiência no planeamento detalhado, concepção e implementação das opções escolhidas. Na maior parte dos casos pode ser implementado com sucesso um planeamento sólido e futuros projectos de desenvolvimentos fora do alcance das forças do mar. Existem muitas oportunidades para entrar em PPP as quais têm o potencial para co-financiar a implementação de opções de adaptação mais caras de engenharia “rígida”. Outubro 2012, p 189 9 INTERACÇÃO COM OS MUNICÍPIOS De acordo com a conferência/seminário formal organizada(o) pelo INGC em Junho de 2011, os pesquisadores juntamente com um representante sénior do INGC, visitaram os Municípios nos locais-chave de amostragem e contactaram diversos funcionários municipais e actores responsáveis pelos aspectos técnicos e / ou de aspectos das áreas costeiras nas áreas municipais específicas abrangidas e no Porto de Maputo. 6.4 O propósito da interacção com os Municípios foi alcançar o seguinte: Debater os resultados preliminares do Estudo Tema 2 com os funcionários Municipais relevantes. Conseguir um entendimento relativamente às implicações das mudanças climáticas e a necessidade de introduzir e implementar as recomendações nos planos de acções presentes e futuros. Comentar os planos das infra-estruturas e estruturas actuais e futuras, caso estejam disponíveis. Isto foi realizado durante a reunião. Foram identificadas áreas que necessitam um acompanhamento em aspectos relevantes. Identificar estudos especializados existentes sobre mudanças climáticas, de forma a harmonizar as recomendações na medida do possível. Investigação no terreno, de actividades de protecção costeira em curso e fornecer observações caso seja relevante. As explicações e notas da interacção são apresentadas no Anexo 2. 6.5 – Foram identificados os seguintes pontos importantes e observações: Os actuais planos de estrutura dos municípios incorporam questões ambientais em geral mas não consideram especificamente as questões relacionadas com as mudanças climáticas. Em todas as reuniões a equipa técnica do Município considerou a informação como sendo relevante para os actuais e futuros planos de estrutura e estão disponíveis para utilizar os resultados do estudo para este propósito. Um aspecto comum a todas as interacções foi o de disseminar os resultados do estudo a uma base mais ampla de partes interessadas. Existe a necessidade de obter autorização por parte do Estado e das Províncias antes que a implementação seja efectuada. Existe, portanto, a necessidade de se envolver com as autoridades mais elevadas no Município assim como com outros tomadores de decisão de modo a facilitar com sucesso a incorporação das conclusões e recomendações nos planos de estrutura actuais e futuros. Outubro 2012, p 190 Foi salientada em todos os casos a escassez crítica de habilidades e de capacidade de gestão, a nível técnico e administrativo, bem como a necessidade de desenvolvimento activo e de transferência de tecnologia e habilidades. Vários estudos e iniciativas coincidentes decorrem na área de estudo, e os funcionários municipais destacaram a necessidade de coordenar e alinhar as mesmas a fim de evitar confusões e duplicação de esforços bem como recomendações contraditórias. Algumas das acções de adaptação às mudanças climáticas necessárias podem ter custo elevado, podendo não ser suportáveis pelo Município. Foi indicada a existência de um elevado potencial para parcerias público-privadas (PPP) em todos os Municípios do litoral sendo que esse tipo de parcerias deve ser considerado na avaliação ou solicitação de propostas de projectos de desenvolvimento. Isto faz parte do Tema 4: Construindo resiliência em parceria com o sector privado. Outubro 2012, p 191 7 SUMÁRIO, CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 Moçambique é reconhecido como um dos países em África que é mais vulnerável às mudanças climáticas. Perigos tais como secas e cheias, precipitação variável e ciclones tropicais têm afectado significativamente o país. A zona costeira do país é particularmente vulnerável aos impactos esperados das mudanças climáticas. Os factores que contribuem para tal incluem: Vastas planícies costeiras de terras baixas tais como costas de delta; Elevadas concentrações de população em estreita proximidade ao mar; Pobreza; Baixa capacidade para defender infra-estruturas; Susceptibilidade à actividade de ciclones; Costas de sedimentos soltos erodíveis e Defesas costeiras inadequadas e envelhecidas. Esta situação é agravada pela exposição directa a regimes de energia de ondas elevada em certas partes, um potencial aumento do impacto de ciclones, e defesas costeiras naturais afectadas tais como as dunas, mangais e recifes de coral. Um elevado número de indivíduos da população local depende também fortemente de bens e serviços e benefícios económicos providenciados pela zona costeira. Em relação a este assunto, o Instituto Nacional de Gestão de Calamidades (INGC) iniciou dois estudos para definir e contextualizar localmente importantes factores condutores e impactos das mudanças climáticas no país. A Fase I, finalizada em 2009, focalizou-se em determinar os impactos das mudanças climáticas em Moçambique ao nível macro. O projecto actual, a Fase II, foca-se tanto no nível macro como no micro, com uma ênfase na implementação de medidas de adaptação e em fornecer orientações estratégicas baseadas em evidências científicas para apoiar a tomada de decisão. Liderado pelo Governo Moçambique, o objectivo geral do projecto da Fase II é de ajudar a proteger o país contra os potenciais impactos das mudanças climáticas, e planear para e dar o arranque da prevenção através da implementação de medidas de adaptação à escala nacional, na base da ciência e em favor do desenvolvimento sustentável. Como tal, um grupo multi-disciplinar de cientistas de Moçambique e de outras instituições formulou 9 temas para agrupar os desafios de pesquisa enfrentados, nomeadamente: Tema 1: Aviso Prévio à diferente escala Tema 2: Planeamento e adaptação costeira para mitigar os impactos das mudanças climáticas Tema 3: Cidades preparadas para as mudanças climáticas Tema 4: Construindo resiliência em parceria com o sector privado Outubro 2012, p 192 Tema 5: Água – fazendo mais com menos Tema 6: Comida – enfrentando a demanda Tema 7: Preparando pessoas Tema 8: Extremos Tema 9: Estratégia Nacional: “Estratégia Nacional de Redução do Risco de Desastres e Adaptação as Mudanças Climáticas” Embora este estudo esteja principalmente relacionado com o Tema 2, está intimamente alinhado com os Temas 3 e 4, e endereça as seguintes questões: Onde estão as áreas mais vulneráveis ao longo da costa, num nível local/micro? Como é que estas áreas irão parecer, com as mudanças climáticas, no futuro? Que infra-estruturas e planos de investimento chave estão em risco nessas áreas? Quais são as recomendações para os investimentos planeados ao longo da costa, com ênfase na Beira e Maputo? Que medidas estruturais de protecção costeira são necessárias para compensar os potenciais efeitos das mudanças climáticas? Que planos de gestão da linha costeira são os mais apropriados para estas áreas? Qual deve ser o referencial estratégico sobre o qual todas as estruturas costeiras e defesas marinhas podem ser avaliadas? O que deve entrar num sistema de informação da zona costeira? Que contributos podem ser dados para uma política de gestão costeira? O INGC também enfatizou a necessidade de uma abordagem proactiva para proteger vidas e infraestruturas, e simultaneamente encontrar soluções que sejam duradouras e de baixo custo. Note-se que o Âmbito de Trabalho é detalhado no Anexo 3 estando a resposta às perguntas chave e a cada produto esperado do estudo alistados, juntamente com o lugar no documento onde os resultados detalhados podem ser encontrados. 7.2 7.2.1 Propulsionadores de Mudanças No Tema 2 foram identificados os factores físicos que influenciam o risco à infra-estrutura costeira e às vidas e meios de subsistência das comunidades costeiras nos cenários climáticos actuais e futuros. Os mesmos incluem a apreciação da situação actual juntamente com cenários de subida do nível do mar de 0.5 m, 1 m ou 2 m por volta 2100. Estes factores são em diante considerados tomando em conta e não tomando em conta os ciclones e a consideração do possível incremento em tempestuosidade como outro componente das mudanças climáticas. . Os principais perigos às infra-estruturas físicas (abióticas) costeiras relacionados com as tempestades marítimas e mudanças climáticas são: Outubro 2012, p 193 Níveis extremos de água do mar na costa resultando em cheias e na inundação de áreas baixas. Mudanças nas características dos ciclones, ventos e regime local de ondas resultando no impacto directo das ondas Erosão costeira e erosão subterrânea de fundações e estruturas. Complexidades, limites e não-linearidades de sistema, por exemplo, relacionadas com o transporte de areia. Uma combinação de eventos extremos, tais como tempestades marítimas durante marés cheias mais a subida do nível do mar terá os maiores impactos e destruirá cada vez mais a infra-estrutura existente à medida que os factores relacionados com as mudanças climáticas se posicionam no tempo. Os principais propulsionadores de mudanças relacionados com o acima exposto são portanto as ondas e os níveis da água do mar (e num menor grau os ventos e as correntes).Uma discussão mais detalhada pode observar-se nos capítulos 5 e 6. Diagrama de definição das várias componentes que levam a níveis extremos de água do mar na costa (ver figra 5.3 no Capítulo 5) A resposta na linha costeira e o impacto das inundações é influenciado por parâmetros/ processos costeiros tais como: topografia, geologia, acção de ondas na costa, nível do mar (incluindo o estado das marés e a subida futura), batimetria e volume das dunas frontais. Os vários componentes que levam a níveis extremos da água do mar estão apresentados no diagrama acima. Para uma maior utilidade na quantificação de perigos e em última análise encontrar formas de reduzir riscos e derivar medidas de adaptação práticas, é necessário prever a resposta costeira e a severidade dos impactos. Para este fim, dada a falta de dados e informações históricos ao longo da Outubro 2012, p 194 costa Moçambicana, definiram-se três cenários de inundações para determinar os níveis de perigo em locais específicos em termos de possíveis inundações devido a vários factores associados com factores meteorológicos “normais” bem como os efeitos das mudanças climáticas. A Beira é utilizada como um exemplo para ilustrar como é que as componentes dos níveis do mar na costa foram calculados para cada localização, na figura abaixo. Pior cenário para costas totalmente expostas Cenário de Risco Intermédio para Costas parcialmente expostas Cenário de baixo risco para costas protegidas Níveis de inundações costeiras e de elevação do nível devido às ondas na Beira (ver Figura 5.32 no Capítulo 5). Estes três cenários de níveis de inundações foram calculados para cada uma das vilas e cidades tal como descrito na figura abaixo (três barras para cada vila/ cidade). Outubro 2012, p 195 Níveis de inundações costeiras para 11 vilas/cidades (ver figura 6.3 no Capítulo 6) 7.2.2 Avaliação da vulnerabilidade costeira a uma escala geral Falando de uma forma geral, as áreas centrais de costas de delta (p.e. Beira) são muito vulneráveis em termos de elevação (ver a figura abaixo). A ocorrência mais elevada de ciclones (perigo mais elevado) encontra-se nas partes centrais de Moçambique atenuando-se para o Sul (aproximadamente a partir do Tofo) e também concretamente para o Norte (a partir da Iha de Moçambique). Em termos de altura das ondas (excluindo ciclones) o perigo aumenta ligeiramente do Norte para o Sul, com a maior parte da costa sujeita a um ataque moderado de ondas de mar alto. Devido à batimetria específica fora de Moçambique e (entre outros aspectos) à localização de nódulos de marés, a Costa Norte (p.e. Nacala e Pemba) bem como partes da costa central (p.e. Beira) enfrentam o maior perigo de marés (note-se que o perigo aqui está ainda classificado como moderado em relação a linhas costeiras noutras partes do mundo nas quais os extremos de marés são muito maiores). A avaliação geral de perigos é útil na comparação da vulnerabilidade a um nível mais regional e efectivamente fornece uma indicação de como alguns perigos importantes são distribuídos espacialmente. Outubro 2012, p 196 Perspectiva geral dos perigos e vulnerabilidade da Costa Moçambicana (ver figura 6.21 no Capítulo 6) 7.2.3 Avaliação de vulnerabilidade costeira à escala local / micro Foram realizadas análises para determinar a vulnerabilidade de cidades e vilas costeiras (identificadas pelo INGC) em termos do impacto de um conjunto de cenários de mudanças biofísicas. Foi avaliada a vulnerabilidade às forças do mar de aproximadamente 10 km de costa em cada local através da avaliação de 14 parâmetros abióticos contra um conjunto acordado de critérios (ver Tabela 6.1 no Capítulo 6). A avaliação de vulnerabilidade foi feita com e sem factores de mudanças climáticas e também com e sem o efeito dos ciclones. A figura abaixo resume os resultados das avaliações a uma escala micro de extensões de 1km de costa da Beira sob os vários cenários (C1 a C4 e D1 a D4) mostrando a classificação global de vulnerabilidade quando os 14 parâmetros da Tabela 6.1 são combinados. Outubro 2012, p 197 Mapeamento detalhado da vulnerabilidade da Beira: Cenários C& D (ver figura 6.24b no Capítulo 6) Estão disponíveis mapas de vulnerabilidade total para cada um dos locais de estudo, para os 8 cenários que incluem ciclones (i.e. C1 a D4). A figura abaixo mostra a comparação detalhada da vulnerabilidade costeira dos 12 locais de estudo da costa com a utilização do cenário de mudanças climáticas mais provável, C4. (O cenário C4 considera uma subida do nível do mar de 1m até 2100 e inclui ambos efeitos dos ciclones e um aumento na tempestuosidade devido às mudanças climáticas. Outubro 2012, p 198 Uma comparação das vulnerabilidades de 12 locais de estudo sob o cenário mais provável do futuro (C4) (Ver a figura 6.36 no Capítulo 6) Os resultados mostram que as cidades mais vulneráveis são a Ponta do Ouro, Maputo, XaiXai Beach, Tofo, Villanculos, Beira e Pemba. Beira é identificada como a cidade mais vulnerável. 7.2.4 Medidas de adaptação apropriadas Uma profunda revisão bibliográfica levou à identificação de um número de opções de gestão e métodos baseados em "estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)" e “"estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)"” disponíveis para proteger o litoral (ver Capítulo 7). Através da consideração dos processos costeiros e das características da área de estudo, e factores que governam a adequabilidade dos projectos de desenvolvimento costeiro, foram identificadas várias opções potenciais de resposta. As opções identificadas não incluem todas as medidas/ opções de protecção costeira. Os resultados, juntamente com as investigações no local permitiram aos engenheiros costeiros determinarem as opções de adaptação mais apropriadas de se introduzir numa linha de costa em particular (0.5 km a 1km) em cada uma das áreas de estudo. Com base nas considerações e critérios de avaliação anteriores, e incluindo todas as opções de adaptação apropriadas, foram agrupadas as medidas de adaptação prioritárias/ “sem arrependimento” de acordo com o tipo e impacto, cobrindo as questões mais relevantes de mudanças climáticas para as vilas e cidades costeiras de Moçambique, tal como se resume na tabela abaixo. Outubro 2012, p 199 Medidas prioritárias de adaptação/ sem arrependimentos (ver Tabela 7.6 no Capítulo 7) Medidas sem arrependimentos Viabilidade CBA Adequabilidade/ Eficácia Área de aplicabilidade Novo zoneamento, “aceitar e retirar”, etc Média/ Alta Média Opções de gestão “obrigatórios”, mas necessitam um impulso socio-económico e político Todas as cidades costeiras Ordem e prioridades de implementação 1. As opções de gestão “obrigatórias” mitigam perigos presentes e futuros e permitem um melhor desenvolvimento socioeconómico Desenvolvimentos em áreas alternativas seguras Alta Alta Acmoodação: elevar propriedades, etc Média Média Com infraestrutura de elevado valor e defesas marinhas Locais específicos 4. Gerir/ adaptar quando for inevitável para protegerinfraestruturas de elevado valor Alimentação de areia Alta Alta Bom em Maputo e na Beira com dragagem do porto Local 2. Uma oportunidade ideal Dunas geridas reforçadas/ com vegetação Alta Alta Mangais/ pantanais reabilitados Alta Alta Paredões (betão vertical/ curvo) Média Média Revestimentos (rocha inclinada) Média Média Diques (montes de areia/ terra) Baixa Quebra-mares separados/ recifes artificiais Melhores “ambientais” opções Todas as cidades costeiras/ locais Sobretudo onde existirem desenvolvimentos de elevado valor e o espaço / areia forem limitados Locais específicos Baixa Alternativa de “último recurso” a dunas Locais específicos Baixa Baixa Pode ser bom grandes desenvolvimentos Locais específicos Quebra-mares (rocha/ betão) Média Média Sobretudo com alimentação de areia Locais específicos “Geotêxteis” recheados de areia Média Média Gabiões e colchões recheados de rochas Média Média Apenas com energia de ondas baixa/ moderada – médio prazo Locais específicos para de “engenharia suave”/ restauração quando se aplicarem as condições locais 3. Implementar “engenharia dura” ou blindagem quando for inevitável para proteger desenvolvimentos/ infraestruturas de elevado valor. (Note-se, um elevado CBA (Avaliação de Custo/Benefício) é considerada como um indicador positivo, o que significa que de facto os benefícios são superiores aos custos, e poderiam deste modo talvez ser colocados como BCA (Avaliação de Benefício/ Custo) em termos de uma métrica positiva. Contudo, para manter a consistência com a terminologia utilizada noutros temas, conservou-se aqui o CBA.) Os resultados, juntamente com as investigações nos locais permitiram aos engenheiros costeiros determinarem as opções de adaptação mais apropriadas de se introduzir numa área em particular dentro das áreas de estudo. Seguindo uma abordagem conservadora e cautelosa, recomendou-se uma lista de acções prioritárias de adaptação e resposta para cada vila e cidade (Capítulo 8) 7.3 7.3.1 Planeamento e gestão integrada costeira A adopção e implementação de princípios e orientações estratégicas para planeamento e resposta a impactos costeiros e incluindo especificamente impactos das mudanças climáticas tal como debatido no Capítulo 7 é visto como primeiro e mais importante ponto de acção. A maior parte das Outubro 2012, p 200 opções de resposta são propositadamente o que se pode de denominar de opções “suaves” ou “trabalhar com a natureza”. Seguir uma abordagem integrada de planeamento costeiro está em linha com os princípios estratégicos e orientações de boas práticas em termos de gestão costeira e resposta às mudançasclimáticas. Esta decisão simples do nível de gestão significará um avanço significativo na redução da necessidade de construir defesas costeiras dispendiosas em muitos casos, especialmente no longo prazo. As actividades são, entre outras: Planear qualquer construção costeira de modo a que esteja a uma distância segura da marca do nível mais alto da água e repor mecanismos naturais de defesa com as devidas autorizações ambientais. Realizar um planeamento e implementação holísticos através do desenvolvimento e implementação de Programas de Gestão Costeira que incorporem planos de gestão da linha costeira. Definir uma linha limite de protecção para os projectos de desenvolvimento costeiro que seja concebida para proteger o ambiente natural de violação por edifícios bem como a protecção de empreendimentos nas praias dos efeitos das tempestades e erosão costeira acelerada. Trabalhar com a natureza através da protecção da integridade de sistemas de dunas de protecção, os quais devem ter vegetação com espécies apropriadas para as dunas de acordo com as zonas naturais originais e serem mantidas. Manter ou melhor ainda, aumentar a reserva de areia (volume) armazenada no sistema de dunas. Protecção, restauração e manutenção de sistemas como mangais e recifes de coral. 7.3.2 Opções de adaptação específicas por local A cidade da Beira é utilizada como exemplo abaixo para ilustrar a abordagem de avaliação e a forma como os resultados são apresentados para cada local de estudo. Os resultados para outros locais de estudo são apresentados de uma forma semelhante no Capítulo 8 As medidas chave de adaptação consideradas apropriadas para Moçambique são resumidas no quadrado branco grande na figura, as quais incluem quatro “opções de gestão” (classificadas A1 a A4), três medidas baseadas em “estruturas suaves de protecção costeira (soft engineering)””/ restauração (B1, B2 e B3), quatro opções de “estruturas rígidas de protecção costeira (hard engineering)”” & blindagem (C1s, C1r, C2, C5), e duas opções mais adequadas para locais de energia de ondas baixa/ moderada (C11 e C12). As três ou quatro opções ou combinação de opções consideradas mais adequadas para cada 0,5 km de secções ao longo da costa da Beira são indicadas em blocos brancos pequenos ao lado de cada marcador no mapa. As marcas dentro de cada bloco pequeno (p.e. A1 ou C5, etc) referem-se às opções assinaladas descritas no quadrado branco grande. Outubro 2012, p 201 Opções de adaptação/ protecção costeira para a Beira com base nos critérios gerais, características dos sítios locais e utilização/ “valor” actual (Ver figura 8.1 no Capítulo 8) Os números grandes a vermelho (1 a 4) nas figuras indicam a ordem recomendada de implementação das medidas de adaptação costeira identificadas para a Beira. Por outras palavras, a figura 8.1 representa um “plano” ou “mapa” resumindo as opções de adaptação preferidas ao longo de cada secção de 0.5 km da costa Oeste, Sul e Sudeste da Beira. Deve salientar-se que os pormenores específicos dos desenhos de engenharia e orçamentos detalhados de cada opção podem ser feitos apenas quando se tiverem realizado pesquisas de engenharia e ambientais específicas para cada local. É absolutamente crítico envolver profissionais de engenharia costeira e avaliação ambiental com experiência no planeamento detalhado, concepção e implementação das opções escolhidas. 7.3.3 Procurar oportunidades para parcerias público-privadas (PPP) Em muitos casos pode ser implementado com sucesso um planeamento sólido e futuros projectos de desenvolvimento fora do alcance das forças do mar. Existem muitas oportunidades para entrar num tipo de PPP “conceber e construir” as quais têm o potencial para co-financiar a implementação de opções de adaptação mais caras de engenharia “ estruturas rígidas”. Outubro 2012, p 202 7.3.4 Continuar com o envolvimento e comunicação activa de partes interessadas para disseminar os produtos e facilitar a assimilação As observações por parte da equipa de estudo durante a interacção com grupos de partes interessadas a vários níveis de autoridade levaram às seguintes recomendações apresentadas para consideração: As recomendações recaem em três categorias, nomeadamente (a) aquelas relacionadas com os vários tomadores de decisão, (b) aquelas a um nível mais técnico/ científico, e (c) aquelas que se relacionam com a disseminação de conhecimento e tomada de decisão. (a) Aspectos de Liderança As seguintes acções podem ser implementadas imediatamente e mantidas numa base contínua: 1. Os líderes locais (autoridades bem como tradicionais) devem ser encorajados a respeitar o facto que as mudanças climáticas poderão levar a ameaçar a vidas, meios de subsistência e infra-estruturas. 2. Os líderes devem ser encorajados a apoiar a adopção e a aplicação de princípios estratégicos e orientações de boas práticas de medidas de adaptação (Secção 7.1) em toda a Gestão Integrada de Zonas Costeiras, governação costeira e planeamento de empreendimentos costeiros. 3. Os líderes devem ser encorajados a implementar as medidas de adaptação prioritárias “sem arrependimento” o mais cedo possível. Na maior parte dos casos isto significa aderir a princípios sólidos de planeamento e concepção. 4. Os líderes devem ser encorajados a incorporar os resultados dos estudos nos planos actuais e futuros tais como planos de estrutura municipais e planos de desenvolvimento com financiamento público e privado. 5. Os líderes devem ser encorajados a considerar a adopção de uma abordagem PPP para obter co-financiamentos para as medidas de adaptação mais caras mas de importância crítica. (b) Aspectos técnicos e científicos Os seguintes aspectos técnicos e científicos são recomendados para implementação imediata ao longo dos próximos 6 a 12 meses: 1. Devido à importância de saber a actual elevação das áreas de risco identificadas, é da maior importância realizar estudos topográficos detalhados da faixa costeira em todas as vilas e cidades. Outubro 2012, p 203 2. Os actuais planos de estrutura municipais e outros planos de desenvolvimento ao longo da linha da costa devem ser actualizados para incorporar os factores de mudanças climáticas identificados. 3. Os planos de desenvolvimento costeiro aprovados devem ser revistos para assegurar que os factores relevantes de mudanças climáticas sejam considerados e que os empreendedores privados estejam conscientes do risco potencial de não seguirem uma abordagem cautelosa. (O Turismo poderá ser uma das fontes de rendimentos para a implementação de medidas de adaptação). 4. Deve ser montado um sistema formal para monitoria, avaliação, e relato dos parâmetros chave identificados neste estudo e mantido por uma autoridade competente. (c) Disseminação do conhecimento e apoio à decisão Para permitir uma tomada de decisão informada, baseada em evidências, podem ser implementadas as seguintes acções dentro dos próximos 12 a 24 meses: 1. Desenvolver ferramentas de suporte à decisão tais como mapas, base de dados SIG, relatórios e linhas de orientação práticas baseadas em regras para utilização pela comunidade de gestão costeira nos níveis Nacional, Provincial e Municipal. 2. Realizar um processo para disseminar eficazmente os resultados deste estudo nos níveis Nacional, Provincial e Municipal. Também, empreender um processo de informação e educação para consciencializar a população local em geral. 3. Criar um serviço regional de extensão/ aconselhamento. Tal poderá ser possivelmente feito através dos escritórios regionais do INGC criar um serviço regional de extensão/ aconselhamento. Poderá ser feito eventualmente utilizando os escritórios regionais do INGC apoiados por conhecimento especializado relevante científico, de engenharia e tecnológico localizado nas Universidades, Ministérios relevantes e em parceria com prestadores de serviços regionais e internacionais até que seja estabelecida capacidade nacional. 4. Introduzir programas formais de desenvolvimento de habilidades de adaptação às mudanças climáticas em todos os níveis de tomada de decisão (Gestão, Administração e Técnico). (Sistemas de aviso prévio (p.e. através de telefones celulares), planos de resposta às emergências e medidas para eventos extremos tais como ciclones, não são o foco desta pesquisa, mas são obviamente de importância crítica. O INGC tem demonstrado boa capacidade de antecipação e de implementação em relação a este aspecto.) Outubro 2012, p 204 7.4 7.4.1 Determinar uma linha de base No seguimento do actual trabalho da Fase II, espera-se que haja uma fase de implementação. Em qualquer fase de seguimento do trabalho, é essencial incluir como prioridade a recolha adicional de dados e a monitoria para endereçar a lacuna crítica de dados e informação a nível regional, nacional e local, necessários para aumentar o nível de confiança nos conjuntos chave de informação sobre os quais se baseiam as medidas de adaptação identificadas neste estudo. Os parâmetros e questões que devem de ser monitorizados incluem o seguinte: Características dos ciclones – feito quando for apropriado. Regime de ventos e de ondas locais (e tempestades marítimas) – continuamente Níveis de água na costa (tendências das marés e do nível do mar) - continuamente Estabilidade e tendências da costa (erosão/ acumulação) – um estudo de base o mais cedo possível seguido de pesquisas repetidas cada três a cinco anos e após grandes ciclones. Integridade das defesas/ estruturas costeiras construídas – um estudo de base seguido de pesquisas repetidas a cada três a cinco anos. Este deve ser um contributo crítico para um plano eficaz de manutenção de infra-estruturas. Integridade de defesas naturais costeiras (dunas, mangais, recifes de coral, pantanais – um estudo de base seguido de repetições padrão sempre que for apropriado. Isto deve também ser um contributo crítico para um plano eficaz de manutenção e gestão integrada de zonas costeiras. Tal como indicado, apesar de alguns dos parâmetros necessitarem de ser recolhidos em intervalos curtos de tempo (p.e. dados do vento em períodos inferiores a uma hora), outros necessitam de ser recolhidos de poucos a poucos anos (p.e. dados topográficos). 7.4.2 Monitoria, avaliação, disseminação e resposta contínuas Com base nas recomendações sobre o suporte à decisão que surgiram através da interacção com grupos de partes interessadas, considera-se de importância estratégica e táctica a implementação de um programa nacional de monitoria e relato contínuos de indicadores ambientais chave que são relevantes para os parâmetros de mudanças climáticas identificados neste estudo. O INGC possui uma rede bem estabelecida e comprovada de recolha de informação, avaliação e resposta quase em tempo real durante a formação e em eventos de emergência tais como ciclones, cheias, incêndios, etc. Recomenda-se portanto a criação de uma rede complementar para recolha de dados, avaliação e disseminação de informação relativamente aos efeitos das mudanças climáticas, possíveis tendências nos factores de perigo identificados, potenciais limites de mudanças (ou “pontos de viragem”) e os impactos resultantes de modo a alimentar a base de dados científica e conhecimentos sobre os quais possam ser tomadas decisões divulgadas o mais depressa possível. Outubro 2012, p 205 8 BIBLIOGRAFIA Ahrens, J., Seelig, W., 1996. Wave run-up on beaches. Proceedings of the 25th International Conference on Coastal Engineering, American Society of Civil Engineers, vol. 1, pp 981 – 993. Arthurton R (2003). The Fringing Reef Coasts of Eastern Africa - Present Processes in Their Long-term Context. Western Indian Ocean J. Mar. Sci. Vol. 2, No. 1, pp. 1–13, WIOMSA. Battjes, J.A. (1971). Runup distributions of waves breaking on slopes. Journal of the Waterways, Harbours and Coasts Engineering Div., ASCE, Vol. 97, No WWI, pp 91-114. Bentley CR (1997). Rapid sea-level rise soon from West Antarctic Ice Sheet collapse? Science (Washington). Vol. 275, no. 5303, pp. 1077-1079. Booij, N., R. Ris and L. Holthuijsen (1999). A third-generation wave model for coastal regions, Part I, Model description and validation. Journal of Geophysical Research 104 (C4): 7649{7666. 1, 5 Boruff BJ, Emrich C and Cutter SL (2005). Erosion hazard vulnerability of US Coastal Counties. Journal of Coastal Research, 21(5); 932-942. Breetzke, T., Parak, O., Celliers, L., Mather, A., Colebrander D. (Eds.), 2008. Living with coastal erosion in KwaZulu-Natal: A Short-term best practice guide. KwaZulu-Natal Department of Agriculture and Environmental Affairs, Cedara, Pietermaritzburg. Brinkmann B (2010). Water levels, tides and wind waves. Presentation and course notes for Short Course on Coastal Engineering, University of Stellenbosch, Stellenbosch, South Africa. Bruno M S (1999). Re: Beach face dewatering. Personal E mail to "coastal_list" server 22/3/99. Dept. Civil, Environmental and Ocean Eng., Stevens Institute of Technology, New Jersey. Bruun P (1988). The Bruun rule of erosion by sea-level rise: a discussion on large-scale two and threedimensional usages. Journal of Coastal Research, Vol. 4, No. 4, 627-648. Charlottesville (Virginia), USA. Bruun, P. (1989). The Coastal Drain: What Can It Do or Not Do? Journal of Coastal Research, Vol. 5, No. 1 (Winter, 1989), pp. 123-125 Carlson A, 2011. University of Wisconsin-Madison (2011, July 28). Sea level rise less from Greenland, more from Antarctica, than expected during last interglacial. ScienceDaily. Retrieved December 12, 2011, from http://www.sciencedaily.com/releases/2011/07/110728144727.htm Cazenave A and Nerem RS (2004). Present-day sea level change: observations and causes. Reviews of Geophysics, 42(3), RG3001, doi:10.1029/2003RG000139. Church, J.A., J.M. Gregory, N.J. White, S.M. Platten, and J.X. Mitrovica. 2011. Understanding and projecting sea level change. Oceanography 24(2):130–143, http://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2011.33 Church JA and WhiteNJ (2006). A 20th century acceleration in global sea-level rise, Geophys. Res. Lett., 33, L01602. Coelho, C., Silva, R., Gomes, F.V., Pinto, F.T., 2006. A vulnerability analysis approach for the Portuguese west coast. Combe, A. J., J. R. Lesnik, J. H. Lockhart, E. E. Nelson, and J. G. Housley. (1989). Shoreline Erosion Control Demonstration Program Revisited. Office of the Chief of Engineers. U.S. Army Corps of Engineers, 20 Massachusetts Avenue, NW, Washington, DC. Outubro 2012, p 206 Davidson-Arnott R (2003). Modelling the Response of Sandy Coasts to Sea-Level Rise. Proc. Canadian Coastal Conference 2003. pp 8 Davidson-Arnott R.G.D. (2005). Conceptual Model of the Effects of Sea Level Rise on Sandy Coasts. Journal of Coastal Research, Vol. 21, No. 6 (Nov., 2005), pp. 1166-1172+1193 Published by: Allen Press. Dean, R G, Davis R A and Erickson K M (2006). Beach Nourishment with Emphasis on Geological Characteristics Affecting Project Performance. In: Beach Nourishment: A Guide for Local Government Officials. NOAA Coastal Services Center, USA. Deltares (2010). Delft3D-WAVE. Simulation of short-crested waves with SWAN; User Manual April 2010. Department of Agriculture and Environmental Affairs, KZN (DAEA, KZN) (2008) Living with coastal erosion: A short-term best practice guide. Prepared by DAEA, KZN, South Africa. Dutrieux, E., Canovas, S., Denis, J., Henocque, Y., Quod, J.P. and Bigot, L., 2000. Guidelines for vulnerability mapping of coastal zones in the Indian Ocean. UNESCO. ESA website. Earth Observation. Product Control Service. ERS Cyclone Tracking. European Space Agency (ESA): http://earth.eo.esa.int/pcs/ers/cyclones/study/ FEMA (2000). Coastal Construction Manual: Principles and Practices of planning, Siting, Designing, Constructing, and MaintainingBuildings in Coastal Areas. Federal Emergency Management Agency, FEMA Manual 55. Jessup, MD Fletcher CH, 2009. Sea level by the end of the 21st century: A review. Shore & Beach Vol. 77, No. 4 Fall 2009. Goda, Y (2000). Random Seas and Design of Maritime Structures - 2nd Edition. Advanced Series on Ocean Engineering - Volume 15. ISBN-13 978-981-02-3256-6 Gregory JM (2004). Threatened loss of the Greenland ice-sheet. Nature, vol. 428, issue 616, p 257 GUZA, R.T., THORNTON, E.B., 1982. Swash oscillations on a natural beach. Journal of Geophysical Research 87: 483 – 491. Houghton J (2005). Global warming. Rep. Prog. Phys. 68 (2005) 1343–1403 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2001). Climate Change 2001: The scientific basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report. Cambridge University Press. IPCC (2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Summary for Policymakers. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 21 pp, Geneva. Downloaded from http://www.ipcc.ch on February 21, 2007. IPCC (2011). Special Report on Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation, Summary for Policymakers, approved and released Nov. 18, 2011. Jenkins S A and Bailard J A (1989). Anti sedimentation system for harbours. WWS, Feb/March 1989: 70 75. Jiménez, J., 2008. Coastal vulnerability assessment for multiple hazards, LIM Universitat Politècnica de Catalunya. Proceedings of the 31st International Conference on Coastal Engineering, ASCE, Hamburg Jiménez, J. A., Ciavola, P., Balouin, Y. Armaroli, C. Bosom, E., Gervais, M., 2009. Geomorphic coastal vulnerability to storms in microtidal fetch-limited environments: application to NW Mediterranean and N Adriatic Seas. Journal of Coastal Research, Special Issue 56 (Proceedings of International Coastal Symposium 2009, Portugal). JTWC (1997). 1997 Annual Tropical Cyclone Report. U.S. Naval Pacific Meteorology and Oceanography Center West. Joint Typhoon Warning Center. Outubro 2012, p 207 JTWC (2009). Annual Tropical Reports of 1997 to 2008 from the Joint Typhoon Warning Centre (JTWC); U.S. Naval Pacific Meteorology and Oceanography Center West. Kamphuis JW, 1999. Wave Generation Calculation Software; Copyright J.W. Kamphuis, December 1999. Karsten Mangor (2008). Encora coastal wiki portal (http://www.coastalwiki.org/coastalwiki/Wave_transformation) Komar, P.D., Allan, J.C. (2008). Increasing Hurricane-Generated Wave Heights along the U.S. East Coast and Their Climate Controls. Journal of Coastal Research, Vol. 24, No. 2. Mather AA (2008). Sea Level Rise for the East Coast of Southern Africa. COPEDEC VII, 2008, Paper No: M-04; Dubai, UAE. 11p Mather AA, Garland GG and Stretch DD, 2009. Southern African sea levels: corrections, influences and trends. African Journal of Marine Science 2009, 31(2), ISSN 1814–232X EISSN 1814–2338 Mather AA, Stretch D and Garland G (2011). Predicting Extreme Wave Run-Up on Natural Beaches for Coastal Planning and Management. Coastal Engineering Journal, Vol. 53, No. 2 (2011) 87–109; World Scientific Publishing Company and Japan Society of Civil Engineers; DOI: 10.1142/S0578563411002288 Mavume, A. F., Lars Rydberg, Mathieu Rouault and Johann R.E. Lutjeharms, 2009. Climatology and Landfall of Tropical Cyclones in the South-West Indian Ocean. Western Indian Ocean J. Mar. Sci. Vol. 8, No. 1 ,pp. 15–36, 2009; WIOMSA Milne G A, W. Roland Gehrels, Chris W. Hughes and Mark E. Tamisiea. 2009. Identifying the Causes of Sealevel Change - Sea Level Review Postscript. Nature Geoscience Letters, 2009, www.nature.com/naturegeoscience; Macmillan Publishers Limited. Mori, N., Yasuda, T., Mase, H., Tom, T., Oku, Y. (2010). Projection of Extreme Wave Climate Change under Global Warming. Hydrological Research Letter, Vol. 4. NCCOE (2004). Guidelines for Responding to the Effects of Climate Change in Coastal and Ocean Engineering. The National Committee on Coastal and Ocean Engineering. Institution of Engineers Australia, Barton. Pp 12-13. Nicholls RJ and Cazenave A, Sea-Level Rise and Its Impact on Coastal Zones. Science 328, 1517 (2010);DOI: 10.1126/science.1185782 Nielsen P and Hanslow DJ (1991) Wave run-up distributions on natural beaches. Journal of Coastal Research 7(4): 1139-1152 Obura DO (2005). Resilience and climate change: lessons from coral reefs and bleaching in the Western Indian Ocean. Estuarine, Coastal and Shelf Science, Vol 63, Issue 3: 353-372. Ogden M R and Wiesman R N (1991). Beach stabilization using drains an experimental model study. Coastal Sediments '91: 1955 1969. Overland, J.E. 2011. Potential Arctic change through climate amplification processes. Oceanography 24(3):176–185, http://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2011.70. Parks J M (1991). New "dredging" technology for inlets and beaches: move sand to the pump. Coastal Sediments '91: 1943 1954. Parks J M (1992). Patent developments (including fluidization). Inlet & Beach, Newsletter #5, Vol.2 no.2, Winter 1992, Florida. Pfeffer, W., Harper, J. & O’Neel, S. 2008 Kinematic constraints on glacier contributions to 21st-century sea-level rise. Science 321, 1340–1343. (doi:10.1126/science.1159099) Pfeffer, W. T., Harper J. T., O’Neel S., Science 321, 1340 (2008). Outubro 2012, p 208 PIANC (2008). Waterborne transport, ports and waterways: A review of climate change drivers, impacts, responses and mitigation. EnviCom – Task Group 3, PIANC. Pierson, WJ, Neumann, G and James, RW (1955). Practical Methods for Observing and Forecasting Ocean Waves by Means of Wave Spectra and Statistics. Washington, US, Navy Hydrographic Office, Publication No. 603. Rahmstorf S, Cazenave A, Church JA, Hansen JE, Keeling RF, Parker DE, Somerville RCJ (2007). Recent Climate Observations Compared to Projections. SCIENCE VOL 316 4 MAY 2007 p709. www.sciencemag.org Published online 1 February 2007; 10.1126/science.1136843 Rossouw, C (1999). The Probability of Occurrence and the Intensity of Tropical Cyclones along the Southern African East Coast. Thesis prepared for Master’s degree in Civil Engineering. University of Stellenbosch. Rossouw, J and Rossouw, M., 1999. Re-evaluation of recommended design wave methods. Proceedings of the 5th International Conference on Coastal and Port Engineering in Developing Countries (COPEDEC), Cape Town, South Africa. Ruggiero, P., Komar, P.D., McDougal, W.G., Marra, J.J., Beach, R.A., 2001. Wave run-up, extreme water levels and the erosion of properties backing beaches, Journal of Coastal Research 17 (2): 407 – 419. Ruggiero, P., Komar, P.D., Allan, J.C. (2010). Increasing WaveHeights and Extreme Value Projections: The Wave Climate of the U.S.Pacific Northwest. Coastal Engineering, Vol. 57. Saenko, O. A., Fyfe, J. C. and M. H. England (2005) On the response of the oceanic wind-driven circulation to atmospheric CO2 increase. Climate Dynamics, 25, 415-426. Smith AM, Guastella LA, Bundy SC and Mather AA (2007). Combined marine storm and Saros spring high tide erosion events along the KwaZulu-Natal coast in March 2007. S. Afr. J. Sci. 103, 274–276. SMITH, A.M., MATHER, A.A., BUNDY, S.C., COOPER, J.A.G., GUASTELLA, L.A., RAMSAY, P.J., THERON, A,K., 2010. Contrasting styles of swell-driven coastal erosion: examples from KwaZulu-Natal, South Africa. Geol. Mag.: CambridgeUniversity Press. doi:10.1017/S0016756810000361 SNH (2000). A guide to managing coastal erosion in beach/dune systems. Scottish Natural Heritage. Souirji, 1997. Soils and Terrain database for Mozambique, scale 1:1.000.000. FAO consultant report. Stive MJF, Nicholls RJ, De Vriend HJ (1991). Sea-level rise and shore nourishment: a discussion. Coastal Engineering, Vol. 16, No.1:147-163. Stockdon, H.F., Holman, R.A., Howd, P.A., Sallenger, A.H., 2006. Empirical parameterization of setup, swash, and run-up, Coastal Engineering 53 (7): 573 – 588. SWIPA, 2011. 2011 Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) assessment - coordinated by AMAP and produced in collaboration with IASC, WMO/Clic and IASSA - Executive Summary http://amap.no/swipa/SWIPA2011ExecutiveSummaryV2.pdf Theiler ER and Hammar-Klose ES (2000). National Assessment of Coastal Vulnerability to Future Sea-Level Rise: preliminary Results for the US Gulf of Mexico Coast. US Geological Survey, Open-File Report 00-179. Online at: http://pubs.usgs.gov/of/of00-179/ Theiler, E.R.; PILKEY, O.H., JR.; YOUNG, R.S.; BUSH, D.M.; and CHAI, F. (2000). The Use of Mathematical Models to Predict Beach Behavior for U.S. Coastal Engineerings: A Critical Review. Journal of Coastal Research, 16(1), 48-70. Royal Palm Beach (Florida), ISSN 0749-0208. TheronAK (1994). Sea level rise, impacts and the use of Bruun’s erosion rule. J SA Inst Civ Eng, Vol 36, No 3, Fourth Quarter 1994: 6-10. Outubro 2012, p 209 Theron, A.K., Coppoolse, R.C. and Schoonees, J.S. (1994) Low-cost coastal protection measures using textiles. Proceedings 28th International Navigation Congress (PIANC), Seville, Spain. Section II Subject 4, pp109-118. Theron, A K, Schoonees, J S and Manini, D (1999). Successful prototype testing of low-cost dike/beachwall protection. Proceedings, International Conference on Coastal Structures ’99, ASCE, Santander, Spain. Vol. 2: 1027 – 1035. Theron, A K (2000). Recession Line Evaluations. CSIR Report ENV-S-I 2000-02 TheronAK (2007). Analysis of Potential Coastal Zone Climate Change Impacts and Possible Response Options in the Southern African Region. Proceedings IPCC TGICA Conference: Integrating Analysis of Regional Climate Change and Response Options; Nadi, Fiji, June, 2007. p 205-216 Theron A K (2008). Beach Erosion Study Northern BeachesUmhlathuzeMunicipality. CSIR Report CSIR/NRE/ECO/ER/2008/0109/C. Stellenbosch, South Africa. Theron A K and Rossouw M (2009). Aspects of Potential Climate Change Impacts on Ports & Maritime Operations around the Southern African Coast. Proceedings - UNCTAD Intergovernmental Expert Meeting on “Maritime Transport and the Climate Change Challenge”; First Expert Meeting on climate change and maritime transport issues. Geneve, Switzerland. Theron, A.K., Rossouw, M., Barwell, L., Maherry, A., Diedericks, G., De Wet, P. (2010). Quantification of risks to coastal areas and development: wave run-up and erosion. CSIR 3rd Biennial Conference 2010. Science Real and Relevant, CSIR International Convention Centre, Pretoria 30 August – 01 September 2010, South Africa. http://hdl.handle.net/10204/4261. Theron AK, Marius Rossouw, Laurie Barwell, Ashton Mahery. 2011. “Adaptation Measures & Coastal Protection Options in Response to Climate Change Impacts in the Coastal Zone of the Southern WIO Region.” Conference on Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation in the WIO region: Solutions to the Crisis; Grand Baie, Mauritius. 21-23 March 2011. TheronAK. 2011. Climate change, sea level rise and the southern African coastal zone: A general revue of causes, consequences and possible responses. In: Observations on Environmental Change in South Africa, Zietsman L (ed), p 174-177. South African Environmental Observation Network, Pretoria. 303 pp. Downloadable from: http://www.africansunmedia.co.za/ Thomas R, Rignot E, Casassa G, Kanagaratnam P, Acuña C, Akins T, Brecher H, Frederick E, Gogineni P, Krabill W, Manizade S, Ramamoorthy H, Rivera A, Russell R, Sonntag J, Swift R, Yungel Y and Zwally J (2004). Accelerated Sea-Level Rise from West Antarctica. Science Magazine, 8 October 2004, pp. 255 – 258 Tol RSJ (2004). The Double Trade-Off between Adaptation and Mitigation for Sea Level Rise: An Application of FUND. FNU-48 (submitted), Research Unit Sustainability and Global Change, HamburgUniversity and Centre for Marine and Atmospheric Science. Turner I L and Leatherman S P (1997). Beach dewatering as a "soft" engineering solution to coastal erosion a history and critical review. Journal of Coastal Research, 13 (4), pp. 1050 1063. UK Hydrographic Office (2007). Admirality Tide Tables Vol 3 2008, United Kingdom Hydrographic Office, 2007 USACE (1984). Shore protection manual (SPM). Department of the Army, U S Army Corps of Engineers, CERC, Vicksburg, Mississippi. Vol. 1. USACE 2011. SEA-LEVEL CHANGE CONSIDERATIONS FOR CIVIL WORKS PROGRAMS. DEPARTMENT OF THE ARMY, EC 1165-2-212, U.S. Army Corps of Engineers (USACE), CECW-CE Washington, DC, 203141000 U. S. Army Coastal Engineering Research (2004). Coastal Engineering Manual (CEM). Very-Tech, USA Outubro 2012, p 210 UNCTAD (2008). Maritime transport and the climate change challenge. Note by the UNCTAD secretariat. United Nations Conference on Trade and Development. TD/B.C.I/MEM.1.2, 9 December 2008. UNCTAD (2009). (United Nations Conference on Trade and Development) Multi-Year Expert Meeting on Transport and Trade Facilitation: Maritime Transport and the Climate Change Challenge. Summary of Proceedings, UNCTAD/DTL/TLB/2009/1, United Nations. 16–18 February 2009, Geneva. www.unctad.org/ttl/legal. 1 December 2009. Van Ballegooyen, R.C.(1996) Forced coastal-trapped waves along the southern African coastline, MSc thesis, University of Cape Town, Rondebosch, 221pp (+42), October 1996. Van Ballegooyen, R., Theron, A.K., Wainman, C., 2003. Final input to the Risk and Vulnerability Assessment (RAVA) for the Western Cape (included in the final report to the Provincial Government of the Western Cape). Van Rijn LC (2011). Coastal erosion and control. Ocean and Coastal Management, doi: 10.1016/j.ocecoaman.2011.05.004 Wang, X.L., Zwiers, F.W., Swail, V.R. (2004). North Atlantic Ocean Wave Climate Change Scenarios for the Twenty-First Century. Journal of Climate, Vol. 17. Welsby J and Motyka JM, A review of novel shore protection methods, Vol 3 Gabions; HR Wallingford report SR5, November 1984. Wiesman R N, et al (1995). Effect of water table manipulation on beach profiles. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 121 (2): 134 142. WMO (1988). Guide to Wave Analysis and Forecasting. No. 702, Secretariat of the World Meteorological Organization, Geneva. Outubro 2012, p 211 CAPÍTULO 12: GLOSSÁRIO DE TERMOS (DEAD & P, 2010) Acumulação (Accretion) Formação de detrito rochoso ou sedimento (de praia), depositado por processos naturais de fluxo de fluídos. Ao longo da costa (alongshore; mesmo que longshore) Paralelo à, e perto da linha da costa. Maré astronómica (astronomical tide) Níveis e carácter das marés que resultam de efeitos gravitacionais, e.g. da terra, sol e lua, sem qualquer interferência atmosférica. Barra (bar) Cordilheira ou monte de areia, cascalho ou outro material não consolidado, localizado ao largo da costa, que esta submerso (pelo menos na maré cheia), especialmente na foz ou estuário de um rio, ou paralelo à praia e a uma curta distancia desta. Batimetria (bathymetry) Medição das profundidades da água nos oceanos, mares e lagos; é também a informação derivada de tais medições. Baía (bay) Reentrância ou entrada na costa de um mar ou lago, entre dois cabos ou pequenas penínsulas, não tão grande como um golfo, mas maior que uma enseada. Praia (beach) (1) Depósito de material solto (e.g. areia, cascalho) situada na junção entre a terra e o mar (ou outras grandes extensões de água) e activamente “trabalhada” por processos hidrodinâmicos do momento presente (i.e. ondas, marés e correntes) e por vezes por ventos. (2) a zona de material não consolidado que se estende por terra, a partir da linha de água pouco profunda, até ao local onde existe uma mudança evidente no material ou na forma fisiográfica, ou até à linha de vegetação permanente. O limite da praia em direcção ao mar – a não ser que especificado de outra forma – é a linha média de água pouco profunda. Uma praia inclui uma área à beira-mar (foreshore) e uma área interior adjacente (backshore). (3) (smp) a zona de material não consolidado que é movido pelas ondas, vento e correntes de maré, estendendo-se em direcção a terra, a partir da linha costeira. Erosão da praia (beach erosion) Desaparecimento de materiais da praia, levados pela acção das ondas, correntes de maré, correntes litorais ou vento. Perfil da praia (beach profile) Secção transversal tirada perpendicularmente a um dado contorno da praia; o perfil pode incluir a face de uma duna ou um paredão, estender-se sobre a área interior adjacente à praia (backshore), através da beira-mar (foreshore) e em direcção ao mar, por baixo de água, até à zona próxima da costa (nearshore). Leito (bed) Fundo de um curso de água, ou qualquer corpo de água. Outubro 2012, p 212 Benefícios (benefits) Valor económico de um esquema, normalmente medido em termos do custo dos estragos evitados pelo esquema, ou a valorização de uma amenidade percebida ou melhoramentos ambientais. Área de amortecimento (buffer area) Parcela ou faixa de terra que é desenhada e designada para permanecer com vegetação permanente, numa condição imperturbada e natural, para proteger, um local aquático ou pantanoso adjacente, dos impactos da região montanhosa do interior, para providenciar habitat para as espécies selvagens e para garantir acesso publico limitado. Ilhéu (cay) Ilha pequena e baixa composta em grande parte por coral ou areia. Penhasco (cliff) Parede de rocha alta e íngreme. Mudanças climáticas (climate change) Tendência de variação de longo prazo (décadas ou mais) no nível médio do mar, altura das ondas, velocidade do vento, etc., decorrentes tanto de causas naturais ou de actividades humanas. Costa (coast) Faixa de terra de comprimento e largura indefinidos (poderá ser dezenas de quilómetros) que se estende da beira-mar até às primeiras mudanças significativas nas características do terreno. Gestão costeira (coastal management) Desenvolvimento de uma política estratégica, de longo prazo e sustentável de utilização da terra, por vezes também denominada gestão da linha costeira. Processos costeiros (coastal processes) Termo genérico que abrange a acção das forças naturais na linha costeira e no solo oceânico próximo da costa. Zona costeira (coastal zone) Zona de interface terra-mar-ar, que circunda os continentes e ilhas, que se estende desde o extremo interior de uma barreira de praia, ou linha costeira de uma baía costeira, até à extensão exterior da plataforma continental. Linha costeira (coastline) (1) Tecnicamente, é a linha que forma a fronteira entre a costa e a beira da água. (2) geralmente, é a linha que forma a fronteira entre a terra e a água. (3) (smp) é a linha onde os processos terrestres dão lugar aos processos marinhos, correntes de maré, ondas de vento, etc. Conservação (conservation) a protecção de uma área, ou de um elemento particular dentro de uma área, aceitando a dinâmica natural do ambiente e, portando, permitindo a mudança. Plataforma continental (continental shelf) Zona que contorna um continente, estendendo-se da linha de imersão permanente até ao fundo, normalmente cerca de 100 m a 200 m, onde existe um declive bem definido ou bastante íngreme que desce para as grandes profundidades. Linha de contorno (contour line) Linha que liga pontos, numa superfície de terra ou fundo do mar, com igual elevação. É denominada isóbata quando liga pontos da mesma profundidade Perpendicular à costa (cross-shore) Perpendicular à costa. Linha de detritos (debris line) Linha próxima do limite da zona de influência das ondas tempestuosas, que marca o limite de deposito de detritos na terra. Água profunda (deep water) No que diz respeito a ondas, onde a profundidade é maior do que metade do comprimento da onda. Diz-se que existem condições de água profunda quando a rebentação das ondas não é afectada pelas condições no fundo. Outubro 2012, p 213 Ondas de água profunda (deep water waves) Onda em água cuja profundidade é superior a metade do comprimento da onda. Profundidade (depth) Distância vertical do nível da água calma (ou ponto de referência como especificado) até ao fundo. Projecto de tempestade (design storm) Estruturas de protecção costeira serão frequentemente projectadas de forma a resistir ao ataque das ondas pelo desenho de tempestade extrema. A dureza da tempestade (i.e. período de retorno) é escolhida em perspectiva do nível aceitável de risco de estragos ou falha. Uma tempestade projectada consiste numa condição de ondas projectada, num nível de água projectado e numa duração. Onda projectada (design wave) No desenho de portos, trabalhos de portos, etc., é o tipo ou tipos de ondas seleccionadas como tendo as características contra as quais é desejada uma protecção. Direcção das ondas (direction of waves) Direcção a partir da qual as ondas chegam. Direcção do vento (direction of wind) Direcção a partir da qual o vento sopra. Dunas (dunes) (1) Acumulações de areia trazida pelo vento, nas áreas interiores adjacentes à praia (backshore), normalmente na forma de pequenos montem ou cordilheiras, estabilizados por vegetação ou estruturas de controlo. (2) um tipo de forma de leito que indica transporte significativo de sedimentos ao longo de um fundo marinho arenoso. Duração (duration) Nas previsão de ondas, é o intervalo de tempo em que o vento sopra essencialmente na mesma (direcção). Ecossistema (ecosystem) Interacção entre os organismos vivos e o ambiente não-vivo numa dada área. Erosão (erosion) Desgaste da terra por forças naturais. (1) Numa praia, o desaparecimento de materiais da praia, levados pela acção das ondas, correntes de maré ou por esvaziamento. (2) Desgaste da terra pela acção de forças naturais. Estuário (estuary) (1) Corpo costeiro semi-incluso de água que tem uma ligação livre com o mar aberto. A água do mar esta normalmente diluída até certo ponto com água doce. (2) a parte do rio que é afectada pelas marés. Ocorrência (event) Evento que reúne condições especificas, e.g. danos, uma altura limite de ondas ou um nível limite de águas. Extensão (fetch) Comprimento da superfície de mar aberto, desobstruída, ao longo da qual o vento pode gerar ondas (área de geração). Comprimento da extensão (fetch lenght) (1) Distância horizontal (na direcção do vento) sobre a qual um vento gera marés ou causa elevação. (2) a distância horizontal, no mar aberto, sobre a qual o vento sopra e gera ondas. Gabião (gabion) Cesto de rede de arame em aço, que serve para segurar pedras ou rochas partidas, para proteger da erosão um banco ou um fundo. Outubro 2012, p 214 Geologia (geology) Ciência que trata da origem, história e estrutura da Terra, tal como são retratadas nas rochas; conjuntamente com as forças e processos que operam no momento actual para modificar rochas. Georeferenciação (georeferencing) (1) Processo dimensionamento, rotação, tradução e de inclinação da imagem de forma a corresponder a um tamanho e posição específicos (2) estabelecer a localização de uma imagem em termos de projecções de mapas ou sistemas de coordenadas. Água alta (high water) Altura máxima alcançada por uma maré a subir. A altura pode ser apenas devida às forças periódicas de marés ou pode ter sobreposto os efeitos das condições meteorológicas prevalecentes. De forma não técnica pode também ser denominada a maré-alta. Marca de água alta (high water mark) Marca de referência numa estrutura ou objecto natural, indicando a altura máxima da maré ou inundação. Média da maré alta de águas vivas (mean high water spring) Altura média da água alta que ocorre em altura de marés vivas. Nível médio do mar (mean sea level) Altura média da superfície do mar, em todas as fases da maré, ao longo de um período de 19 anos, normalmente determinado a partir de leituras horárias da altura. Oceano (ocean) Grande corpo de água salgada que ocupa dois terços da superfície da terra, ou uma das suas principais subdivisões. Ao largo da costa (offshore) (1) Na terminologia da praia, é a zona comparativamente mais plana, de largura variável, que se estende da ante praia (shoreface) até ao extremo da plataforma continental. Está continuamente submersa. (2) a direcção, da costa para mar alto. (3) A zona, para além da zona próxima da costa (nearshore), onde a movimentação de sedimentos, induzida unicamente pelas ondas, cessa efectivamente e onde a influência do leito do mar na acção das ondas é pequena em comparação com o efeito do vento. (4) A zona de rebentação directamente após a linha de maré baixa, em direcção ao mar. Vento em direcção ao largo da costa (offshore wind) Vento que sopra em direcção ao mar alto, a partir da terra firme, na área costeira. Afloramento (outcrop) Exposição da superfície de rocha nua, não coberta por solo nem vegetação. Transposição (overtopping) Água transportada sobre o topo de uma defesa costeira, devido à elevação das ondas ou acção das ondas excedendo a altura do cume. Período pico (peak period) Período da onda determinado pela inversão da frequência na qual o espectro de energia das ondas alcança o seu máximo. Fotogrametria (photogrammetry) Ciência de dedução das dimensões físicas de objectos a partir de medições em imagens (normalmente fotografias) dos objectos. Porto (port) Local onde os navios podem carregar ou descarregar carga. Braço (reach) (1) Braço do oceano que se estende para dentro de terra. (2) Uma secção em linha recta, de caminho de água de extensão considerável; pode ser similar a um estreito, mas bastante mais longo em extensão. Outubro 2012, p 215 Recuo (recession) Movimento continuo da linha costeira para o interior. (2) Um movimento liquido da linha costeira para o interior, ao longo de um período especifico. Refracção (refraction) Processo pelo qual a direcção de uma onda, movendo-se em águas pouco profundas, a um certo ângulo em relação aos contornos do fundo, muda. A parte da onda que se move em direcção à costa em águas pouco profundas desloca-se mais lentamente do que a porção que se desloca em águas profundas, provocando a viragem ou curva da onda, ficando paralela aos contornos. Período de retorno (return period) Período médio de tempo entre ocorrências de um dado evento. Revestimento (revetment) (1) Face de pedra, betão, etc., para proteger uma represa, ou estrutura costeira, contra a erosão pela acção das ondas ou correntes. (2) Uma parede de retenção. (3) (smp) uma face de pedra, betão, etc., construída para proteger uma escarpa, represa ou estrutura costeira contra a erosão por ondas ou correntes. Rochas (rocks) Agregado de um ou mais minerais, bastante grande em área. As três classes de rochas são as seguintes: (1) Rochas ígneas (igneous) – rochas cristalinas formadas a partir de material fundido. Exemplo: granito e basalto. (2) Rochas sedimentares – uma rocha resultante da consolidação de sedimentos soltos que se acumularam em camadas. Exemplos: arenito/grés (sandstone), xisto (shale) e calcário (limestone). (3) Rochas metamórficas – rochas que se formaram a partir de rochas pré-existentes como resultado de calor ou pressão. Nível de elevação máx da água devido às ondas (run-up) Avanço de água, sobre uma estrutura ou praia, na quebra de uma onda. A quantidade de elevação é a altura vertical acima do nível de água calma, que o avanço da água alcança. Areia (sand) Mistura não consolidada (geologicamente) de solo inorgânico (que pode incluir conchas e corais desintegrados), consistindo em pequenos, mas facilmente distinguíveis, grãos variando em tamanho entre cerca de 0.062 mm e 2.0 mm. Protecção contra erosão (scour protection) Protecção contra a erosão do leito do mar, na frente do sopé da duna Defesas do mar (sea defences) Trabalhos para prevenir ou aliviar as inundações do mar. Subida do nível do mar (sea level rise) Tendência de aumento de longo prazo no nível médio do mar. Peredão (seawall) (1) Estrutura construída ao longo de uma porção de costa, primeiramente para prevenir a erosão e outros danos provocados pela acção das ondas. Retém a terra contra a sua face voltada para a costa. (2) (smp) uma estrutura que separa as áreas de terra e água, primeiramente para prevenir a erosão e outros danos provocados pela acção das ondas. É geralmente mais massivo e capaz de resistir a maiores forças das ondas do que uma antepara (bulkhead). Transporte de sedimentos (sediment Principais actividades pelas quais os materiais sedimentares se movem são: gravidade (transporte por gravidade); água corrente (rios e fluxos); gelo (glaciares); vento; o mar (correntes e arraste ao longo da costa). A água Outubro 2012, p 216 transport) corrente e o vento são os agentes de transporte mais generalizados. Em ambos os casos operam três mecanismos, embora o tamanho das partículas dos materiais transportados seja bastante diferente, devido às diferenças na densidade e viscosidade do ar e da água. Os três processos são: rolando ou deslocando, em que as partículas se movem ao longo do leito mas são demasiado pesadas para serem levantadas; aos saltos; e em suspensão, no qual as partículas permanecem permanentemente acima do leito, mantidas lá pelo fluxo turbulento do ar ou da água. Limite de protecção (setback) (smp) Espaço aberto requerido, especificado em programas mestres da linha costeira, medido horizontalmente para o interior, a partir de uma perpendicular à marca ordinária de água alta. Água pouco profunda (shallow water) Água de tal profundidade que as ondas de superfície são notoriamente afectadas pela topografia do fundo. Tipicamente implica uma profundidade de água equivalente a menos de metade do comprimento da onda. Banco (shoal) (1) (nome) Área destacada, de qualquer material excepto rocha ou coral. As profundidades sobre esta são um perigo para a navegação à superfície. Características semelhantes de plataformas continentais ou insulares, de maiores profundidades, são normalmente denominadas bancos. (2) (verbo) tornar-se gradualmente menos profundo. (3) provocar superficialidade / tornar-se menos profundo (4) avançar de uma maior para uma menor profundidade de água. Costa (shore) Faixa de terra que contorna qualquer corpo de água o qual esta alternadamente exposto, ou coberto por marés e / ou ondas. Uma costa de material não consolidado é normalmente denominada praia. Altura significativa das ondas (significant wave height) Altura média do terço das ondas mais altas, para um intervalo de tempo definido. Período significativo das ondas (significant wave period) Período médio do terço das ondas mais altas, para um intervalo de tempo definido. Defesas suaves (soft defences) Normalmente referem-se a praias (naturais ou desenhadas) mas podem também estar relacionadas com estruturas de absorção de energia e controlo de praias, incluindo aquelas construídas de rocha, onde estas são utilizadas para controlar ou redireccionar os processos costeiros em vez de se oporem a eles ou de os prevenirem. Maré viva (spring tide) Maré que ocorre no momento, ou próximo do momento, de lua nova ou lua cheia, e que sobe até à mais elevada e desce até à mais baixa, em relação ao nível médio do mar (NMM). Nível de água calma (still water level) Superfície da água se todas as ondas e acção do vento cessasse. Em águas profundas este nível aproxima-se do ponto médio da altura das ondas. Em águas pouco profundas é mais próximo da depressão que da crista. É também denominado o nível de água imperturbada. Zona de rebentação (surf zone) Zona próxima da costa, ao longo da qual as ondas rebentam à medida que se aproximam da costa. Zona de rebentação Zona em que a acção das ondas se estende a partir da linha de água (que varia Outubro 2012, p 217 (surf zone) com a maré, vaga, disposição inicial, etc.), até ao ponto mais para o largo da zona (zona de quebra), na qual as ondas que se aproximam da costa começam a quebrar, tipicamente em profundidades de água entre 5 m e 10 m. Vaga (surge) (1) Variações de intervalo longo na velocidade e pressão no fluxo de fluidos, não necessariamente periódicos, talvez mesmo de natureza transitória. (2) O nome atribuído ao movimento das ondas com um período intermédio entre aquele de uma onda de vento ordinária e aquele da maré. (3) Mudanças no nível da água, como resultado de um parámetro meteorológico (vento e alta ou baixa pressão barométrica) provocando uma diferença entre o nível de água registado e aquele previsto, utilizando análises harmónicas, que podem ser positivas ou negativas. Estudo de controlo (survey, control) Estudo que fornece coordenadas (horizontais e verticais) de pontos aos quais são ajustados os mapas suplementares. Estudo hidrográfico (survey, hydrographic) Estudo que tem como propósito principal a determinação das características geométricas e dinâmicas de corpos de água. Estudo fotogramétrico (survey, photogrammetric) Estudo em que os monumentos são colocados em pontos que foram determinados fotogramétricamente. Estudo topográfico (survey, topographic) Estudo que tem, como propósito principal, a determinação da configuração da superfície da terra e a localização de objectos naturais e artificiais existentes sobre ela. Zona de espraiamento (swash zone) Zona de acção das ondas sobre a praia, que se move à medida que os níveis de água variam, estendendo-se a partir do limite do movimento de descida até ao limite do run-up.movimento de subida. Ondulação (swell) Ondas que viajaram uma longa distância, desde a área onde foram geradas, e que foram organizadas, pela viagem, em longas ondas com o mesmo período aproximado. Sopé (toe) (1) a parte mais baixa do mar – e do declive de quebra de água na zona dos portos, formando geralmente a transição para o leito. (2) O ponto de quebra em declive entre a duna e a face da praia. Mapa topográfico (topografic map) um mapa no qual são evidenciadas as elevações através de linhas de contorno. Contra a corrente (updrift) Direcção pela qual se aproxima o movimento predominante de materiais da praia, ao longo da costa. Crista da onda (wave crest) (1) Parte mais alta da onda. (2) A parte da onda acima no nível de água calma. Direcção da onda (wave direction) Direcção a partir da qual as ondas se aproximam. Altura da onda (wave height) Distância vertical entre a crista (o ponto mais alto da onda) e a base da crista da onda depressão (o ponto mais baixo). Características históricas de ondas (wave hindcast) Cálculo, a partir de gráficos meteorológicos sinópticos históricos, das características das ondas que provavelmente ocorreram em algum momento passado. Outubro 2012, p 218 Comprimento de onda (wave lenght) Distância, em metros, entre pontos equivalentes (cristas e depressão) em ondas. Período da onda (wave period) (1) Tempo requerido para duas cristas, de ondas sucessivas, passarem por um ponto fixo. (2) O tempo, em segundos, requerido para uma crista de onda atravessar uma distância igual a um comprimento da onda. Diagrama de direcção e altura das ondas (wave rose) Diagrama que mostra a distribuição a longo prazo da altura e direcção das ondas. Elevação devida a rebentação das ondas (wave set-up) Elevação, a partir do nível de água calma, provocada pela rebentação das ondas. Declividade da onda (wave steepness) Rácio da altura da onda em relação ao seu comprimento. Não é a mesma coisa que o declive entre a crista da onda e a sua depressão adjacente. Cadeia de ondas (wave train) Série de ondas provenientes da mesma direcção. Depressão da onda (wave trough) Parte mais baixa da forma da onda entre cristas. É também aquela parte da onda abaixo do nível de água calma. Variabilidade das ondas (wave variability) (1) Variação de alturas e períodos, entre ondas individuais, num comboio de ondas. Os comboios de ondas não são compostos por ondas de iguais alturas e períodos, mas sim de alturas e períodos que variam de forma estatística. (2) A variabilidade na direcção do percurso da onda quando abandona a área de geração. (3) A variação em altura ao longo da crista. Diagrama de velocidade e direcção do vento (wind rose) Diagrama que mostra a distribuição a longo prazo da velocidade e direcção do vento. Elevação devida ao vento (wind set-up) (1) A subida vertical no nível de água calma, a sotavento de um corpo de água, provocado por pressões do vento na superfície da água. (2) A diferença nos níveis de água calma a barlavento e a sotavento de um corpo de água, provocado por pressões do vento na superfície da água. (3) Sinonimo de maré de vento e vaga de tempestade. Vaga de tempestade esta normalmente reservada para utilização no oceano e em grandes corpos de água. Disposição do vento esta normalmente reservada para utilização em reservatórios e corpos de água mais pequenos. Ondas de vento (wind waves) (1) Ondas formadas, e a aumentar em altura, sob a influência do vento. (2) De forma genérica, qualquer onda gerada por vento. Sistema Geodésico Global [World Geodetic System, 1984 (revisto em 2004)] Moldura de referência global, fixada na terra, utilizada para definir as coordenadas durante a realização de plantas, e por sistemas de GPS. Outubro 2012, p 219 Outubro 2012, p 220 ANEXO 1: DETECÇÃO REMOTA POR SATÉLITE DE ALTERAÇÕES COSTEIRAS Detecção Remota por Satélite de Alterações Costeiras: Caso de Estudo de Moçambique. Dr. Wesley Roberts ([email protected]) Drª Melanie Lück-Vogel ([email protected]) CSIR Recursos Naturais e o Meio Ambiente Grupo de Pesquisa de Observação dos Ecossistemas da Terra Pretória/Stellenbosch 14 de Fevereiro de 2011 Outubro 2012, p 221 Índice 1.0 INTRODUÇÃO 223 1.1 Satélite de Detecção Remota para estudos de detecção de alterações – Landsat TM 223 1.2 Métodos utilizados 225 2.0 RESULTADOS 231 2.1 Análise Orientada para Objectos 231 2.2 Análise de Vector de Mudança 233 2.3 Análise de Mudança Espectral 239 3.0 DISCUSSÃO 241 4.0 CONCLUSÃO 243 Figuras Figura 1 Localização dos locais de estudo 224 Figura 2 Representação Gráfica da AVM: A parte superior mostra a magnitude do vector de mudança, enquanto que a parte inferior mostra a direcção. 228 Figura 3 Visão esquemática do fluxo de trabalho de mudança espectral 230 Figura 4 Resultados da Análise de Imagem Orientada para Objectos (Maputo) 231 Figura 5 Resultados da Análise de Imagem Orientada para Objectos (Beira) 232 Figura 6 Resultados da Análise de Imagem Orientada para Objectos (Vilanculos) 233 Figura 7 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Maputo) 234 Figura 8 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Beira) 235 Figura 9 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Maxixe) 236 Figura 10 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Vilanculos) 238 Figura 11 Análises de Mudança Espectral para Maputo (A: 1986 - 2009; B: 1986 - 1999; C: 1999 2003; D: 2003 - 2009) 240 Outubro 2012, p 222 SUMÁRIO EXECUTIVO A vulnerabilidade costeira perante grandes eventos de tempestades e/ou a subida do nível do mar está dependente do estado da costa e dos processos morfológicos que actuam sobre essa costa. Nas análises actuais os dados obtidos de detecção remota através de satélites foram avaliados em termos da sua capacidade para identificar processos erosivos e/ou de acumulação. O litoral de Moçambique está sujeito a grandes tempestades associadas com sistemas de baixa pressão no Oceano Índico. As grandes vagas geradas por tempestades estão geralmente associadas a estes eventos colocando populações e infra-estrutura costeiras sob ameaça. Identificar zonas de potencial alteração crítica ajudaria largamente a determinar onde poderiam ser usadas infra-estruturas costeiras para proteger as comunidades costeiras. Um passo vital neste processo passa por determinar onde estão a ocorrer os processos erosivos e de acumulação ao longo da costa, começando pelas áreas povoadas. Quatro áreas de estudo foram identificadas com o intuito de serem avaliadas pela detecção remota por satélite: Maputo, Maxixe, Vilanculos e Beira. Foram avaliados três métodos de detecção de mudança em Maputo (Análise de Imagens Orientadas para o Objecto, Análise de Vector de Mudança e Análise de Mudança Espectral), enquanto dois foram utilizados para a Maxixe, Vilanculos e Beira (Análise de Vector de Mudança e Análise de Mudança Espectral). Os resultados apresentados neste relatório mostram que as Análises de Vector de Mudança e de Mudança Espectral relatam resultados consistentes, enquanto a Análise de Imagens Orientadas para o Objecto devolveu resultados inconsistentes. Todos os três procedimentos de análise de imagem foram afectados pelas marés, o que tornou o processo de diferenciação entre oceano, praia e águas rasas muito difícil. Tal resultou em erros por defeito e por excesso, dependendo da natureza das marés e das imagens utilizadas. A resolução espacial também desempenhou um papel importante na qualidade dos resultados, com uma precisão de ± 60 metros a ser considerada muito imprecisa. Embora o arquivo do Landsat 5 Thematic Mapper (TM) e do 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) forneçam gratuitamente e com fácil acesso dados via satélite, este relatório sugere que a escala de mapeamento destes sensores é adequada apenas para estudos costeiros contextuais. No futuro deverão ser usadas imagens quer de satélite de alta resolução quer por fotografia aérea digital para avaliar a estabilidade costeira. Os autores reconhecem que estes dados nem sempre estão facilmente disponíveis, no entanto, quando o acesso a fotografia aérea histórica é possível, todos os meios deverão ser usados para adquirir e usar estes dados. Além disso, sugerese que o radar de abertura sintética interferométrico de alta resolução (InSAR) seja explorado para a identificação tanto dos processos erosivos como dos de acumulação que estão activos ao longo da costa. 1.0 1.1 INTRODUÇÃO Detecção Remota por Satélite para estudos de detecção de alterações – Landsat TM Esta componente do projecto procurou usar o arquivo Landsat para monitorizar a erosão e/ou acumulação costeira em locais específicos ao longo da costa moçambicana. As imagens de satélite de detecção remota foram identificadas há muito como uma ferramenta adequada para Outubro 2012, p 223 detecção de alterações, uma vez que a escala sinóptica de muitos sensores em particular permite a análise de grandes áreas dentro de uma imagem. As plataformas de detecção remota por satélite também permitem uma monitoria directa de uma superfície de terreno em intervalos regulares. Esta característica de observação da Terra por satélite significa que um sensor especial multiespectral pode (dependendo da largura da faixa e da resolução espacial) recolher várias cenas por ano da mesma área. No entanto, especialmente em regiões tropicais, a aquisição de imagens livres de nuvens é geralmente desafiante. O arquivo de resolução média de dados de satélite há mais tempo em funcionamento é a séria Landsat Thematic Mapper (TM), propriedade de e operado pela United States Geological Survey (USGS). O arquivo remonta a 1980, fornecendo uma panóplia de informações para o acompanhamento tanto de mudanças naturais como antropogénicas da cobertura da terra. A Figura 1 mostra os locais onde foram realizadas análises de detecção de alterações no âmbito deste projecto. Figura 1 Localização dos locais de estudo Foram escolhidos dados Landsat TM para este estudo uma vez que o sistema tem um arquivo abrangente para a região de interesse, que remonta ao início dos anos 80. A tarefa passou por monitorizar a localização da linha de costa em intervalos regulares (± 5 anos), sempre que possível. Além disso, todo o Arquivo Landsat é disponibilizado gratuitamente através do Global Land Cover Facility (http://www.landcover.org) e o Visualizador de Visualização Global da United Outubro 2012, p 224 States Geological Survey (http://glovis.usgs.gov/). Também foram retirados dados provenientes do Satellite Applications Centre (SAC) do CSIR. Os dados são directamente transferíveis a partir da Global Land Cover Facility e do Visualizador de Visualização Global da USGS. O objectivo da análise de detecção de alterações foi identificar as áreas ao longo da costa (dentro das nossas áreas de interesse) que demonstrasse alterações incomuns tanto em termos de acumulação como de erosão. Em particular, as áreas que apresentam grande erosão podem ser identificadas e sinalizadas como zonas de potencial alteração crítica. A costa moçambicana é susceptível a eventos climáticos que resultam em grandes vagas causadas por tempestades ameaçando a infra-estrutura pública e o bem-estar daqueles que vivem em estreita proximidade com as áreas costeiras. Foi, portanto, necessário investigar se e onde a costa está a sofre erosão e tentar entender porque tal está a acontecer, com vista à apresentação de um plano de adaptação a futuras ameaças relacionadas com as condições climáticas costeiras. Por outro lado a acumulação é um sinal de alterações à morfologia costeira resultante quer de influências naturais como de antropogénicas. O mapeamento de zonas de acumulação ajudaria a planear as alterações futuras. Vários estudos têm demonstrado a utilidade do mapeamento da erosão e/ou da acumulação através da utilização de vários satélites Landsat. Alesheikh et al. (2007) empregou técnicas de racionamento por histograma e linearização de banda para monitorizar a costa de um lago salgado no noroeste do Irão. Os autores foram capazes de determinar, através do uso de imagens Landsat e de métodos de detecção de alterações, que a área do lago havia diminuído até 20% num período de cinco anos. As avaliações de precisão indicaram que a sua metodologia proposta foi precisa a um grau de 1,3 pixéis (± 39m). Chen et al. (2005) empregou imagens Landsat MSS e TM para medir a recuperação da linha de costa na Baía de Lingding no Sul da China. As suas análises foram capazes de identificar e mapear acumulação costeira na ordem dos 3,6 a 6 km em direcção ao mar devido à expansão urbana e projectos de recuperação do litoral. Similarmente Vanderstraete et al. (2006) fez uso de imagens Landsat TM e dados ETM+ para mapear zonas de acumulação e de erosão resultantes de actividades de uso de terra em mudança. O seu estudo foi capaz de mapear definitivamente zonas de alterações e incorporá-las nas actividades futuras de planeamento. Embora todos os três estudos indiquem que o satélite de detecção remota se mostrou útil para estudos de alterações costeiras, Boak e Turner (2007) indicam que um factor limitativo quando se utiliza dados multi-espectrais prende-se com a resolução de pixéis e o custo. O arquivo Landsat recentemente publicado é gratuito, no entanto, qualquer análise realizada usando imagens Landsat é limitada a uma precisão de ± 60m no caso do Landsat TM e ETM+ e ± 120m para os sensores MSS mais antigos. 1.2 Métodos utilizados Conforme mencionado acima foram empregadas técnicas de detecção de alterações para analisar alterações na localização da linha de costa, ao longo do período de estudo pré-definido, nos seguintes locais: Maputo, Beira, Maxixe e Vilanculos. As imagens Landsat foram descarregadas do arquivo GLOVIS e SAC, contendo várias datas para cada localidade. A Tabela 1 mostra as datas e locais para os quais foram recolhidos dados (Nem todos os dados foram utilizados em qualquer um dos três métodos de detecção de alterações). Outubro 2012, p 225 Tabela 1 Imagens utilizadas (fontes: CSIR SAC & USGS GLOVIS) Maputo Beira Maxixe Vilanculos 15/03/1984 01/06/1984 05/22/1992 27/02/1987 18/03/1986 13/12/1988 03/02/1995 31/05/1992 27/03/1991 20/05/1991 01/06/2001** 21/03/1995 09/07/1992 04/06/1996 13/05/2000** 18/06/1996 01/09/2000** 01/06/2004 14/01/2000** 24/06/2004 31/08/2008 14/09/2003 07/09/2008 30/05/2009 10/07/2004 07/09/2008 Landsat 7ETM ** (Todos os outros são Landsat 5 TM) A USGS distribui imagens Landsat corrigidas para o nível 1T, que indica que uma correcção geométrica foi aplicada às imagens, removendo erros geométricos de sensor e específicos do terreno. Como tal não é necessário realizar correcções geométricas às imagens, enquanto o SAC distribui os seus dados com nível 1G, que geralmente requer alguma correcção para efeitos do terreno. Portanto os dados SAC foram corrigidos usando um modelo de elevação digital (MED) de Topografia de Radar em Vaivém Espacial (Shuttle Radar Topography-SRTM- no original), com registo final imagem a imagem a empregar dados USGS. Foram necessárias correcções radiométricas uma vez que ambas as fontes de dados são distribuídas como números escalados digitalmente. Utilizando o software ATCOR os valores DN foram convertidos para aferir a reflexão à superfície com base nos ganhos e desvios e outros parâmetros solares derivados a partir dos arquivos de metadados que acompanham as respectivas imagens utilizadas. Foi empregado controlo de qualidade por meio da análise de assinaturas espectrais de superfícies características dentro de cada uma das imagens de reflectância resultantes e por comparação com assinaturas de referência. Após a conclusão do pré-processamento foram empregados três métodos de detecção de alterações. O primeiro método utilizou análise de imagens orientadas para objectos (AIOO) para extrair o litoral de cada uma das imagens e depois parcelar estas linhas dentro de um sistema de informação geográfica. O segundo método utilizou análise de vector de mudança (AVM) para identificar pixéis ao longo da costa que exibissem alterações fora da faixa normal esperada. Finalmente foi utilizada uma técnica de mudança espectral para analisar as mudanças nos espectros por pixel. Foram empregados três métodos distintos uma vez que tal proporcionou aos pesquisadores a oportunidade de explorar plenamente a aplicação da detecção remota por satélite de média resolução para estudos de alterações costeiras. Com fim à interpretação das imagens, para todas as datas de aquisição, também foi avaliado o estado da maré no momento da aquisição das imagens utilizando a ferramenta WXTide40. Análise de Imagens Orientada para Objectos (AIOO) O primeiro método de análise de alterações no litoral utilizado foi a AIOO que, conforme descrito acima, procurou identificar a costa, que foi definida como a interface entre o oceano e a massa de terra. Em contraste com os classificadores baseados em pixéis a AIOO realiza a sua classificação em objectos de imagem em vez de pixéis individuais. Estes objectos são definidos utilizando um algoritmo de segmentação, que procura identificar as regiões homogéneas dentro Outubro 2012, p 226 da imagem com base em parâmetros pré-definidos. O presente projecto fez uso de um algoritmo de Segmentação Multiresolução desenvolvido pela Baatz e Schäpe (2000) e implementado no âmbito do software de análise de imagem Definiens Developer 7. Os parâmetros necessários para a segmentação incluem a forma e compacidade que controlam tanto o tamanho e forma dos segmentos com base no conteúdo da imagem. Não existe regra definitiva para a selecção da forma ideal e valores de compactação. Pelo contrário, os analistas de imagens usar um sistema de tentativa e erro para determinar a selecção ideal para cada imagem. O resultado da segmentação é um número de objectos de imagem. Cada um destes objectos de imagem tem certas características, dependendo do pixéis que contém. As características destes pixéis são então atribuídas ao objecto e usados para particionar ainda mais os objectos em classes prédefinidas. É realizado uma partição adicional utilizando uma técnica de delimitação, bem como a cor, forma do objecto e adjacência do objecto. A utilização de adjacência espacial como uma medida de associação de classe permite a classificação de objectos de imagem com base na sua proximidade a uma classe ou função dentro da imagem. Na presente análise AIOO foi usada para localizar a interface entre a terra e o oceano e, de seguida, converter esta área num vector que designa o litoral. A definição do litoral mudou dependendo da cobertura do solo que estava presente. Em alguns casos o litoral foi a interface entre a área urbana e o oceano, noutros locais a interface entre a vegetação e o mar e noutros ainda a interface entre a areia branca e a vegetação, contribuindo para a complexidade das análises. Os resultados do procedimento AIOO são apresentados na secção 2.1. Análise de Vector de Mudança (AVM) O segundo método de detecção utilizado foi a técnica de Análise de Vector de Mudança (AVM) (Johnson e Kasischke, 1998). A técnica utiliza a distância euclidiana para calcular a magnitude da mudança entre dois pixéis espacialmente coincidentes a partir de duas imagens da mesma área, capturadas em datas diferentes. Em contraste com a técnica AIOO a AVM tenta quantificar a quantidade de mudança que ocorre entre duas imagens ao nível do pixel. Além disso, o método também oferece a oportunidade de determinar a direcção da mudança com base em coordenadas cartesianas. A equação 1 descreve o cálculo da magnitude M de mudança entre pixéis, onde ya é a banda 1 da imagem da primeira data e yb é a banda 1 da segunda imagem e xa e xb são bandas 2 da primeira e segunda imagem respectivamente (a equação 1 é adequado para estudos de detecção de alterações que introduzam duas faixas por data de imagem) (1) Utilizando esta equação a AVM quantifica a extensão do vector de mudança entre dois pixéis espacialmente coincidentes. Além disso a AVM apresenta a oportunidade de quantificar a direcção particular do vector de mudança. Se fôssemos desenhar o espaço de mudança num plano cartesiano e traçar a localização dos pixéis na data 1 e a localização dos pixéis na data 2 (com base em coordenadas x e y) veríamos não só a magnitude da mudança, mas também a direcção da mudança. Vide a figura 2 para uma explicação gráfica. Outubro 2012, p 227 Figura 2 Representação Gráfica da AVM: A parte superior mostra a magnitude do vector de mudança, enquanto que a parte inferior mostra a direcção. A metade inferior da Figura 2 ilustra graficamente que, dependendo do tipo de alteração, a direcção dessa alteração pode ser utilizado para deduzir certas características sobre a alteração. Na actual análise foram utilizadas duas bandas derivadas para cada data, ou seja, a banda quasiinfravermelho (IV) e o primeiro componente de uma Análise de Componentes Principais (ACP). Estas duas bandas foram escolhidas porque, em primeiro lugar, a radiação electromagnética quasi-infravermelho é fortemente absorvida pela água e largamente reflectida por superfícies não-aquosas, tornando esta banda sensível às mudanças entre terra e água, enquanto o primeiro componente de um ACP exibe as informações que são comuns entre todas as bandas introduzidas, ou seja, reflectância e absorção similares. Tal significa que áreas de mudança são exibidas por aumentos ou diminuições na reflectância espectral, conforme quantificado pelas bandas aplicadas. Quando combinadas, a banda quasi-IV e a primeira ACP criam uma ferramenta eficaz para monitorizar as alterações costeiras, uma vez que ambos são sensíveis a mudanças na reflectância da terra e na absorção de água. Por exemplo, no presente estudo um pixel particular foi considerado como acumulação se tanto o quasi-IV como o primeiro ACP aumentassem de brilho entre duas datas. Um aumento no brilho indica que o pixel passou de um pixel predominantemente de água para um pixel de terra. Da mesma forma, se o brilho diminuísse Outubro 2012, p 228 então o pixel passaria de um pixel de terra para um pixel de água, indicando erosão. Esta é a base para a análise AVM com o resultado da análise a ser uma imagem a retractar a magnitude das alterações, bem como a direcção, quer fosse o quadrante 1, 2, 3 ou 4, com o 1 e o 3 a ser o foco. Em consequência desta análise foram executados diversos ensaios no que diz respeito à selecção e limiar adequado de magnitude. Os autores estabeleceram o percentil 90 como representando uma alteração significativa de uma data para a seguinte. De seguida os pixéis que apresentaram mudanças maiores do que o percentil 90 foram seleccionados e utilizadas para mascarar a direcção, onde apenas os quadrantes 1 e 3 foram retidos. Foi realizada uma AVM para cada parelha de datas, em cada local. Os anos de aquisição das imagens comparadas na análise do vector de mudança são apresentados na tabela 2 abaixo. Maputo Tabela 2 Parelhas de datas da AVM Beira Maxixe Vilanculos 1992 - 1996 1991 - 1996 1992 - 1995 1987 - 1995 1996 - 2004 1996 - 2000 1992 - 2001 1995 - 2000 2004 - 2008 2000 - 2004 1995 - 2001 2000 - 2009 As alterações para a totalidade do período de tempo foram então determinadas usando matemática raster, com os pixéis a apresentarem consistentemente erosão e acumulação a serem identificados como zonas críticas de alteração. Os resultados são ilustrados na secção 0. Análise de Mudança Espectral (AME) O terceiro método de detecção de alterações empregado para a região de teste de Maputo envolveu o uso de Análises de Mudança Espectral (AME). Como com todos os algoritmos de detecção de alterações, a Análise de Mudanças Espectrais exigiu uma correcção geométrica meticulosa dos dados introduzidos, dado que qualquer falha poderia resultar numa falsa detecção de alterações. Para detectar mudanças espectrais ao longo do tempo foi realizada uma comparação bitemporal dos dados geométricos e atmosféricos pré-processados. Para tal efeito foi realizada uma diferenciação de imagens, subtraindo-se a imagem respectiva mais recente à imagem respectiva mais antiga. A partir do compósito de 6 bandas resultante foi calculada a relação da banda 3/banda 4, sendo a banda 3 a diferença das bandas 3 Landsat TM: REDold – REDnew e a banda 4 representam a diferença de quasi-infravermelhos NIRold – NIRnew. Usando esta relação banda3/banda4 e as bandas de diferença 3 e 4 por si próprias foi desenvolvido um classificador de decisão em árvore, com base em valores limite derivados da análise de imagens, para essas três bandas. Foram derivadas as seguintes classes de alteração: 0: sem alteração, 1: vegetação em imagem antiga mudou para solo nu na imagem nova, 2: solo nu mudou para vegetação, 3: vegetação para água, 4: água para vegetação, 5: solo nu para água, e 6: água para solo nu. Outubro 2012, p 229 Figura 3 Visão esquemática do fluxo de trabalho de mudança espectral Foram apenas relevantes para este trabalho as classes 1 e 2, indicando uma mudança na orla entre vegetação costeira (dunas) e praia, e as classes 5 e 6, indicando uma mudança na linha de água. A fim de evitar erros de classificação na mudança da linha de água, devido a variações de maré das imagens comparadas, foram utilizadas apenas imagens com maré alta para esta abordagem. O estado de maré das imagens Landsat em causa no momento de aquisição de imagens foi avaliado usando a ferramenta WXtide40. Em consequência, as seguintes imagens Landsat TM e ETM+ para a região de Maputo foram comparadas: 1986-11-14 – 2009-12-23, 1986-11-14 – 1999-07-05, 1999-07-05 – 2003-09-02, 2003-09-02 – 2009-12-23. Outubro 2012, p 230 2.0 2.1 RESULTADOS Análise Orientada para Objectos Foi realizada uma Análise de Imagem Orientada para Objectos (AIOO) em todos os locais, excepto um. Devido a irregularidades nos dados não efectuado uma AIOO na Maxixe. Conforme mencionado na secção 1.2.1 foi utilizado o software Definiens eCognition para mapear a localização da linha de costa que foi definido como a interface entre o oceano e a terra. A Figura 4 mostra os resultados da AIOO em torno da capital Maputo. As análises foram realizadas em vários intervalos temporais, incluindo 1984, 1986, 1992, 1996, 2000, 2004 e 2008. As costas extraídas são mostradas na Figura 4, onde não foi identificada uma clara identificação de erosão ou acumulação costeira. Embora o algoritmo tenha conseguido identificar a localização geral das tendências determinantes do litoral e/ou mudança sistemática é, em grande parte, um procedimento quantitativo que é muito limitativo quando comparada aos métodos usados pelos engenheiros costeiros. Figura 4 Resultados da Análise de Imagem Orientada para Objectos (Maputo) Outubro 2012, p 231 Embora os dados possam ser difíceis de interpretar pode-se ver claramente que existiram poucas mudanças catastróficas associadas quer a inundações quer a circunstâncias perigosas. As alterações na foz do rio, vistas no lado superior esquerdo da figura 4, destacam os problemas continuados encontrados no que diz respeito à definição exacta da costa. Em algumas imagens a maré estava alta enquanto noutras a maré estava claramente baixa. Dada a pouca profundidade da baía de Maputo as imagens de maré baixa mostraram um litoral muito mais extenso do que uma imagem de maré alta. Após a análise do estado de maré das imagens Landsat utilizadas, concluiu-se que essas alterações estavam claramente relacionadas com as diferenças no estado de maré e foram excluídos da análise de alterações. A Figura 5 apresenta uma análise semelhante para a região da Beira, onde foram empregados procedimentos AIOO para mapear as mudanças costeiras. Infelizmente, devido a limitações de tempo, não foi possível realizar a AIOO para todas as imagens introduzidas. Figura 5 Resultados da Análise de Imagem Orientada para Objectos (Beira) Outubro 2012, p 232 A Figura 5 também destaca as questões da amplitude das marés em torno da Beira. As águas costeiras rasas exibem uma tonalidade branca brilhante em contraste com as águas costeiras profunda que aparecem escuras. Especialmente durante as maré baixa, as áreas costeiras rasas de areia tornam-se frequentemente espectralmente indistinguíveis das praias sem água. Tal significa que, durante os ciclos de maré baixa, torna-se muito difícil estabelecer uma localização precisa do litoral (usando imagens Landsat TM) com uma tendência para a identificação de acumulação em oposição a eventos de erosão. Devido a problemas técnicos não foi possível executar a AIOO no local de estudo da Maxixe. No entanto a Figura 6 mostra a área de Vilanculos e as suas costas, extraídos em 1992 e 2004. Da mesma forma, a análise dos dados foi prejudicada por variações inconsistentes de marés entre as datas de captura de imagem. As duas costas apresentadas na figura 6 mostram uma pequena quantidade de acumulação na cena de 2004, quando comparada com a imagem de 1992. Esta acumulação é provavelmente resultado de variações inconsistentes das marés entre as duas cenas. Além disso, o método empregue pode muito bem ser capaz de identificar acumulação ou erosão costeira, mas quantificar o quanto tem ocorrido e identificar eventuais tendências significativas é muito difícil utilizando um método bidimensional tão preciso quanto o AIOO. Figura 6 Resultados da Análise de Imagem Orientada para Objectos (Vilanculos) 2.2 Análise de Vector de Mudança Também foi realizada uma Análise de mudança de vector utilizando os mesmos dados de imagem. Nas análises foram analisadas parelhas de imagens usando o método AVM. A Tabela 2 mostra as datas das análises, enquanto a Figura 7 mostra os resultados para a análise de Maputo. Embora tenham sido realizadas até três comparações nem todos os vectores de mudança puderam ser mapeados num único mapa. Alternativamente foram mantidos apenas os pixels que demonstraram Outubro 2012, p 233 alterações consistentes no mesmo sentido e identificados como zonas de alteração crítica potencial. A Figura 5, onde a erosão é representada a amarelo e a acumulação em ciano, mostra que, em áreas em redor da cidade e até em toda a baía, está a ocorrer uma pequena quantidade de acumulação ao longo da costa, com a presença de pouca ou nenhuma erosão. A interpretação dos resultados focou-se nas áreas costeiras dado que esta é a área de interesse e não nas zonas interiores. Embora mudanças espectralmente semelhantes possam ter ocorrido no interior, estas alterações são provavelmente o resultado de mudanças no uso/cobertura da terra durante os períodos em análise. A Figura 8 mostra os resultados da análise AVM da região da Beira. Mais uma vez, a erosão é representada a amarelo com a acumulação a ser representada em castanho-avermelhado. A análise AVM realizada entre 1991 e 2004 demonstra erosão e acumulação persistente em vários locais. À direita da imagem um delta de um rio/pântano parece altamente dinâmico, com ambos os processos erosivos e de acumulação a ocorrer em mais de duas das parelhas de imagens, enquanto os mangais na região demonstram o que aparentam ser processos erosivos. Ao interpretar estes resultados deve-se relembrar que a região da Beira experiencia flutuações entre marés de ± 6 metros (faixa entre as marés alta e baixa) portanto, qualquer alteração identificada deverá ser confirmada através de métodos tradicionais. Figura 7 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Maputo) Outubro 2012, p 234 Figura 8 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Beira) A Figura 9 apresenta os resultados da análise AVM para a Maxixe, onde ambos os processos erosivo e de acumulação foram detectados. Os processos de acumulação no canto superior direito da imagem são o resultado da cobertura de nuvens. A norte da Maxixe a análise AVM demonstra processos erosivos consistentes, a norte da cidade, enquanto as áreas costeiras adjacentes à Maxixe parecem estar em processo de acumulação. Mais a sul, são evidentes processos erosivos, especialmente no interior das baías, onde pelo menos duas das três análises AVM demonstraram uma diminuição no brilho espectral, indicando uma mudança dos anteriores pixéis predominantemente baseados em terra (que reflectem mais luz do que os baseados em água) para pixéis mais escuros de água. Nenhuma mudança significativa é avistada mais a sul, mas várias regiões menores dentro da baía/estuário demonstram processos erosivos consistentes. Interpretar o processo erosivo, mais uma vez, deverá ser feito com o conhecimento de que as variações das marés desempenham um papel importante na dinâmica da morfologia costeira. A presente análise identifica muitas áreas que poderiam estar potencialmente em erosão e poderão, no futuro, apresentar um problema para as infra-estruturas e pessoas da zona. Outubro 2012, p 235 Figura 9 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Maxixe) Outubro 2012, p 236 A Figura 10 mostra os resultados para a área de estudo Vilanculos, onde foram detectados processos erosivos. De entre todos os locais de estudo Vilanculos parece ser o mais afectado pelos problemas das marés acima mencionados. O problema é melhor ilustrado ao largo da costa, a sul da cidade, onde a água rasa é identificada como tendo processos erosivos que são obviamente impossíveis. Os mesmos processos que conduzem à “erosão ao largo da costa” podem muito bem-estar a acontecer em toda a costa. Ao largo da costa a mudança óbvia de um pixel brilhante para um pixel escuro (erosão) é o resultado de alterações de maré, em que a imagem inicial foi capturada na maré baixa e a segunda imagem foi capturada nas maré alta. O resultado é que em muitos casos, os erros por excesso (tanto para a erosão como para a acumulação) são aparentes, dependendo de quando as imagens das maré alta e baixa ocorrem no âmbito das análises AVM. A natureza dinâmica do litoral, em especial no interface entre o oceano e a terra torna os estudos de alterações costeiras muito difíceis, quando dados de detecção remota por satélite são usados sem dados auxiliares sobre o estado da maré no momento de aquisição da imagem. Figura 10/… Outubro 2012, p 237 Figura 10 Resultados da Análise de Vector de Mudança (Vilanculos) Outubro 2012, p 238 2.3 Análise de Mudança Espectral A análise de mudança espectral só foi aplicada para o local de estudo de Maputo e foi concebida como uma avaliação de uma abordagem alternativa de detecção de alterações. A Figura 11 mostra os resultados de detecção de alterações para as imagens utilizadas. A, B, C, D relatam os resultados de detecção de alterações para cada parelha de imagens mencionadas no ponto 1.2.3. A Imagem A debruça-se sobre o período entre 1986 e 2009 e fica claro imediatamente que as diferenças entre as imagens das marés são vistas em classe 5 (Solo Nu para Água: Azul). O mesmo padrão é visto na Imagem B, que abrange o período de 1986 a 1999. É, portanto, fácil deduzir que a cena de 1986 foi capturada durante uma maré baixa quando comparada com as imagens de 1999 e 2009. A outra classe importante é a da vegetação para solo nu (classe 1). Uma Imagem A classe 1 pode ser vista dentro da zona costeira a norte e a sul do centro da cidade. A mudança de vegetação para solo nu é uma indicação de mudança na cobertura do solo normalmente associada com a degradação da vegetação. Quando encontrada nas proximidades de uma praia ou costa esta poderia ser interpretada como a praia a deslocar-se para o interior como resultado da erosão costeira, degradação da vegetação costeira (por exemplo, dunas) ou outros processos relacionados. Por outro lado, a alteração de solo nu para vegetação é vista em todas as quatro parelhas de imagem. Normalmente este tipo de mudanças na cobertura da terra é proeminente em áreas onde a vegetação foi introduzida para substituir o solo nu ou quando iniciativas de conservação e/ou de reabilitação são bem-sucedidas, ou, dependendo do tipo de vegetação, que reflectem simplesmente a sazonalidade da vegetação. Nas actuais análises a classe 2 poderá ser associada a processos de acumulação quando encontrados nas proximidades da costa. Todas as quatro cenas demonstram possíveis processos de acumulação em estreita proximidade com o litoral. Em particular, a classe 2 é proeminente na porção sul da baía de Maputo. As Imagens A, C e D destacam um problema adicional associado com imagens recentes no âmbito do arquivo Landsat. Em maio de 2003 o Landsat 7 ETM+ sofreu uma falha do mecanismo corrector de captura a bordo. Tal levou a que as imagens fossem distribuídas com lacunas na linha de captura, o que faz com que dados não estejam disponíveis. As linhas resultantes que se vêem são devido a esta falta de dados. Os resultados de alterações em A, C e D deverão portanto ser validados recorrendo a trabalho de campo e ou dados aéreos fotográficos auxiliares. Outubro 2012, p 239 Figura 11 Análises de Mudança Espectral para Maputo (A: 1986 - 2009; B: 1986 - 1999; C: 1999 - 2003; D: 2003 2009) Outubro 2012, p 240 3.0 DISCUSSÃO Os métodos de avaliação da morfologia costeira e/ou as tendências das alterações costeiras foram discutidos neste relatório. Foram avaliados e utilizados três métodos, com vista a determinar a aplicabilidade da resolução média de dados Landsat TM para estudos de alterações costeiras. As análises e o relatório não procuraram identificar as zonas de mudanças críticas potenciais, mas, ao invés, reportar a aplicabilidade dos três métodos utilizados. O conceito experimental foi semelhante para cada um dos métodos avaliados. Para cada local (Maputo, Beira, Maxixe e Vilanculos) foram descarregadas uma série de imagens Landsat TM a partir quer do arquivo GLOVIS quer do SAC. As imagens foram então pré-processadas e analisadas. As experiências foram concebidas para determinar qual método poderia mapear e identificar com precisão quer os processos erosivos quer os de acumulação. O procedimento AIOO foi de longe o mais inconclusivo dos três. Os litorais extraídos utilizando análises baseadas em objectos foram inconsistentes e fortemente influenciadas pela natureza da maré no momento da captura da imagem. A abordagem também foi minada por irregularidades quando aplicado o mesmo algoritmo para duas imagens diferentes. Os limiares de banda entre as imagens nunca foram os mesmos, resultando num dispêndio de tempo para actualizar os parâmetros do algoritmo. Os parâmetros precisaram de ajustes quando aplicados a locais diferentes, bem como para datas diferentes no mesmo local. Como tal a ideia de criar um algoritmo AIOO que possa ser universalmente aplicado às imagens do mesmo sensor não foi possível. O segundo (AVM) e terceiro (AME) métodos foram contudo padronizados e puderam ser aplicados a todas as cenas, independentemente dos dados e/ou local. Tal apresentou-se como uma vantagem, uma vez que poupou ao analista uma grande quantidade de tempo em termos de execução e avaliação da qualidade dos dados. Os métodos AVM e AME também compararam imagens do mesmo dia, em anos diferentes, que foram então usadas para identificar as tendências com base na localização e frequência da ocorrência. Identificar processos erosivos e/ou de acumulação usando estes dois métodos foi muito mais fácil, pois as análises individuais focaram-se na mudança ao nível do pixel, em oposição a alterações ao nível do objecto (AIOO). Embora o AVM e o AME fossem mais centradas na identificação de mudança, compreender a natureza dessa mudança foi muito mais difícil. Os mecanismos que apuraram os resultados mencionados acima são de natureza complexa e referem-se aos métodos em si, às imagens seleccionadas e à natureza das áreas em estudo. A AIOO é uma abordagem altamente precisa quando se tenta seleccionar ou identificar a localização exacta do litoral num conjunto temporal de imagens recolhidas em diferentes épocas do ano, sob condições variáveis. A natureza dinâmica do litoral significa que embora o algoritmo tenha o desempenho esperado, é provável que a localização da linha de costa se altere com base nas condições de maré no momento. Essencialmente a abordagem AIOO é demasiado precisa, despoletando resultados altamente imprecisos. Os métodos AVM e AME, por outro lado, não tentam localizar o litoral real, ao invés procuraram identificar mudanças significativas na região costeira e tentam explicar essa mudança. Os métodos AVM e AME baseiam-se na mudança no espectro entre duas imagens com datas diferentes e são, portanto, mais fiáveis do que um simples vector extraído de uma única imagem. Também deverá ser realçado que o método AVM é mais sensível às tendências de mudança costeira do que a abordagem AIOO, no sentido em que as áreas finais identificadas como erosão ou acumulação foram seleccionadas com base no facto de que pelo menos duas parelhas de imagens devolveram os mesmos resultados (direcção do vector de mudança). Outubro 2012, p 241 Análises semelhantes poderiam ser realizadas para o método AME, no entanto, para efeitos deste relatório é importante ilustrar a natureza da mudança entre parelhas de imagem. Infelizmente, conforme os pontos 2.1 e 2.2 demonstraram, embora ambas as abordagens (AVM e AME) tenham os seus méritos, são susceptíveis à influência da periodicidade das marés. Em muitos casos (dependendo de qual imagem foi capturada quer em maré baixa quer em alta) tanto os processos de acumulação como os erosivos que foram identificados não foram o resultado de processos erosivos ou de acumulação reais, mas o resultado de mudanças de maré. Retrospectivamente, uma análise das marés de todos os dados de imagem disponíveis para o estudo teria reduzido o impacto das variações das marés, mas não eliminaria os efeitos na totalidade. A análise histórica de alterações para uma costa tão longa e complexa como a de Moçambique não é de forma alguma fácil. O uso de dados de detecção remota para tal estudo é a escolha óbvia. Observações sinópticas do litoral a grande escala em intervalos regulares poderiam fornecer ao pesquisador informações suficientes para avaliar o estado geral do litoral (em termos de erosão e/ou acumulação). No entanto, a única fonte de dados disponível para esta área é o arquivo Landsat que, embora abrangente, de fácil acesso e gratuita, é limitado pela resolução espacial do sensor. A resolução de 30m é muito imprecisa para identificar pequenas mudanças relevantes para os engenheiros costeiros. Por exemplo, em alguns procedimentos os engenheiros costeiros requerem dados com uma precisão de centímetros e/ou metros. A precisão do Landsat é na melhor das hipóteses de 30 e 45 metros. É, portanto, semelhante a medir a largura de um cabelo humano usando uma régua escolar de 30cm. As alterações em larga escala (>60 metros) são obviamente detectáveis juntamente com as tendências, resultando em alterações morfológicas costeiras em larga escala. No entanto, os engenheiros envolvidos neste projecto exigiram precisões muito maiores do que os dados de detecção remota puderam fornecer. Como sempre os projectos que trabalham em países em desenvolvimento sofrem com a falta de bases de dados disponíveis. A análise descrita neste relatório poderia ter sido realizada tanto com fotografia aérea digital como analógica. A costa moçambicana foi vistoriada em várias ocasiões, no entanto, estes dados não estão facilmente acessíveis aos pesquisadores do CSIR. Além disso, quando foram localizados dados apropriados encontravam-se num formato inadequado para análise imediata. A burocracia também tornou muito difícil obter os dados de alta resolução necessários para tal estudo. O pré-processamento adicional de fotografias aéreas analógicas também foi demorado e não foi considerada uma opção para o presente estudo. A falta de dados adequados prontamente disponíveis para o estudo faz com que seja muito difícil estabelecer uma linha de base costeira, a partir da qual medir a mudança. Uma alternativa à monitoria óptica passiva, usando detecção remota por satélite e/ou fotografia aérea é o uso de um radar interferométrico de abertura sintética de alta resolução (InSAR). O InSAR é usado para gerar mapas de elevação da superfície, bem como de deformação, utilizando uma diferenciação do sinal de fase em imagens de radar de abertura sintética (RAS) capturadas em diferentes épocas do ano. Os aparelhos InSAR de alta resolução, tais como os que circulam no sistema de satélites TerraSAR-X, que podem medir a deformação do solo entre duas imagens com uma precisão de até 3m, seriam adequados para estudos de deformação costeira. Obviamente, um estudo histórico que utilize estes dados não é possível, mas uma ferramenta de monitoria fiável poderá ser desenvolvido para monitorizar as alterações na morfologia costeira, numa base anual ou a cada cinco anos. Outubro 2012, p 242 4.0 CONCLUSÃO Os métodos de detecção remota por satélite utilizados durante este projecto geraram uma panóplia de informações interessantes. Descobriu-se que um estudo histórico das mudanças costeiras para a costa moçambicana requer dados com uma maior resolução espacial do que os dados de 30m do Landsat 5 e 7 (TM e ETM+) que foram utilizados. Identificar mudanças de pequena escala utilizando o Landsat TM é possível, no entanto, a precisão do sensor torna os mapas resultantes da erosão/acumulação inúteis quando se trata de avaliar os rácios de alterações e a identificação de zonas de alteração crítica potencial. As questões relacionadas com as marés, bem como a disponibilidade de dados, tornaram difícil identificar alterações em grande escala que poderão levar à perda de vidas e danos às infra-estruturas. No âmbito do contexto da vulnerabilidade costeira às mudanças climáticas os estudos futuros poderão utilizar o Landsat TM, no entanto esta informação só deverá ser usada para estabelecer parâmetros contextuais costeiros. Deverão ser usados dados de alta resolução por satélite e a fotografia aérea digital, juntamente com dados históricos analógicos, para estudos mais precisos de alterações costeiras induzidas pelo clima. Além disso, seria prudente que as autoridades costeiras/pesquisadores explorassem a utilização de dados InSAR para a identificação de deformações costeiras resultantes de processos erosivos. Referências Alesheikh, A., Ghorbanali, A, Nouri, N (2007). "Coastline change detection using remote sensing." International Journal of Environ. Sci. Tech. 4(1) 61-66. Baatz, M. and A. Schape (2000).Multiresolution Segmentation - An Optimization Approach for High Quality Multi-Scale Image Segmentation.Angewandte Geographische Informationsverarbeitung XII, Ed. J. Strobl et al. AGIT Symposium, Salzburg, Germany, 2000. pp. 12-23. Chavez, P.S., Kwarteng, A.Y. (1989). Extracting Spectral Contrast in Landsat Thematic Mapper Image Data Using Selective Principal Component Analysis.Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 55(3), 339-348. Chavez, P.S., Mackinnon, D.J. (1994). Automatic Detection of Vegetation Changes in the Southwestern United States Using Remotely Sensed Images. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 60(5), 571-583. Johnson, R. D. andKasischke, E. S.(1998) 'Change vector analysis: a technique for the multispectral monitoring of land cover and condition', International Journal of Remote Sensing, 19: 3, 411 — 426 DOI: 10.1080/014311698216062 Shui-sen, C., Liang-fu, C., Qin-huo, L., Xia, L., Qiyu, T. (2005) Remote sensing and GIS-based integrated analysis of coastal changes and their environmental impacts in Lingding Bay, Pearl River Estuary, South China. Ocean & Coastal Management 48 (2005) 65–83. Vanderstraete, T., Goossens, R. and Ghabour, T. K. (2006) 'The use of multi-temporal Landsat images for the change detection of the coastal zone near Hurghada, Egypt', International Journal of Remote Sensing, 27:17, 3645 - 3655 DOI: 10.1080/01431160500500342 Vogel, M. (2006) Publização online da tese de doutoramento "Erfassung von Vegetationsveränderungen in Namibia mit Hilfe von Fernerkundungs-Change-Detection-Verfahren und unter Berücksichtigung rezenter Niederschlagsereignisse (Avaliação de alterações na vegetação na Namíbia utilizando detecção de alterações por detecção remota e tendo em consideração dados de precipatação recentes)”. Resumo em Inglês e versão completa em alemão em https://www.opusbayern.de/uni-wuerzburg/frontdoor.php?source_opus=1717&la=de Outubro 2012, p 243 Weiers, S., Mielby, S., Groom, G., Stjernholm, M., Wissen, M., Bock, M., Schade, B., Tschach, E. (1999). Monitoring of Changes in Biotope and Land Use Inventory in Denmark and Schleswig-Holstein by means of Satellite Image Analysis and GIS Technology. MoBio. EC-FP4-Final Report. Outubro 2012, p 244 ANEXO 2: TEMA 2 MISSÃO PARA INTERAGIR COM MUNICÍPIOS Participantes INGC- Figueiredo Araújo UEM- José Rafael CSIR- Laurie Barwell Objecto Discutir os resultados preliminares do estudo Tema 2 com as autoridades municipais relevantes. Chegar a um entendimento sobre as implicações das mudanças climáticas e a necessidade de influenciar e incorporar as recomendações em planos actuais e futuros. Comentar os planos actuais e futuros de infra-estrutura e estrutura, se disponíveis. A ser efectuado in loco durante a reunião e seria necessário efectuar uma nota sobre os aspectos relevantes. Identificar estudos especializados existentes sobre mudanças climáticas a fim de harmonizar as recomendações, se possível. Investigação no local das actuais actividades de protecção costeira e fornecer observações, se relevantes. Estrutura de interação (Agenda) Bem-vindos (Município) Objecto e introdução (INGC) Contexto técnico (UEM) Discussão (CSIR) Caminho a seguir (UEM) Encerramento (INGC) Outubro 2012, p 245 Notas das reuniões Data 25 de Agosto de 2011 Local Maputo Representante municipal: Raul Chilaule Posição: Director: Gestão Ambiental Informações para contacto: +258 826532810 Planos disponíveis Actual Relatório geral sobre a protecção costeira da Cidade de Maputo na reunião Futuro Relatório detalhado do projecto e planos não disponíveis Problemas Conforme descrito no relatório Soluções Conforme descrito no relatório Caminho a seguir Obter detalhes sobre os planos de infra-estrutura Observações de Grande parte da infra-estrutura Municipal está localizada dentro da área de alto risco. campo Existem muitas oportunidades de PPP para apoiar o município na preparação para o impacto das Mudanças climáticas Comentários Em espera até que possam ser obtidos planos detalhados Data 21 de Setembro de 2011 Local Matola Representante municipal (1): Abel Ricotze (tel. + 258 82 3988720) Posição: Director de planeamento urbano e ambiental Representante municipal (2): Aurélio Salomão (tel. +258 82 9109930) Posição: Planeamento Superior Planos disponíveis Actual Plano Estrutural aprovado em 2010 (cópia digital fornecida) na reunião Futuro Grande desenvolvimento à beira-rio/beira-mar (não foram tidos em conta factores de mudanças climáticas (AC)) Problemas 1. Inundação de águas pluviais em zonas pantanosas 2. Inundação por parte do rio das áreas baixas na planície aluvionar Soluções Nada identificado Caminho a seguir 1. Os representantes municipais compreenderam os conceitos técnicos e a importância de levar seriamente os resultados do Tema 2. 2. O Município está ciente de que os seus planos actuais não consideram todos os factores de mudanças climáticas. 3. Os funcionários de nível técnico no município estão cientes da importância de incorporar os efeitos das mudanças climáticas nos planos actuais e futuros, no entanto os decisores de nível superior terão de ser também convencidos a fim de efectuar quaisquer alterações. 4. Pedido de outra apresentação ao Presidente do Concelho Municipal e ao Concelho Observações de Algumas infra-estruturas estão localizadas em áreas identificadas como vulneráveis, incluindo campo por exemplo a nova praça de portagens. Algumas infra-estruturas comerciais também estão em risco (fábricas, por exemplo) e infra-estrutura pertencente ao Porto da Matola é vulnerável em alguns locais. Comentários 1. O Município não experienciou inundações ou vagas anormais mar até à data (apenas inundações causadas pelo rio) 2. A expansão planeada do Porto da Matola oferece uma oportunidade para o desenvolvimento da futura zona ribeirinha como um projecto de Parceria PúblicoPrivada, que poderá pagar acções de engenharia de adaptação (conforme demonstrado conceptualmente nos resultados do Tema 2). 3. Observado que o novo projecto de desenvolvimento do porto está associada principalmente com Maputo, por isso o Município da Matola não foi directamente envolvido ou consultado. Outubro 2012, p 246 Data 29 de Agosto, 2011 Representante municipal: Posição: Informações para contacto: Planos disponíveis Actual na reunião Futuro Problemas Soluções Caminho a seguir Observações de campo Comentários Local Inhambane (Tofo) Eugénio José Director: Infra-estrutura e urbanização +25 82 4288890 Paredão do Tofo; Estudo de mudanças climáticas do INGC/Banco Mundial O plano estrutural municipal é em grande escala e conceptual, onde são apresentadas três alternativas para expansão futura. Realizado por Consultores: Arcus Consultants (Maputo). Pessoa de contacto: Arquitecto Nhachungue +258 823263720 Listados no desenho, com fotos, encontram-se os seguintes: 1. Destruição da vegetação na duna primária 2. Degradação de protecção natural de rocha 3. Desconsideração de medidas de proibição existentes (sinalização) 4. Tráfego de veículos nas praias 5. Falta de instalações sanitárias (não relevantes para o Tema 2) 6. Corte/destruição dos mangais 7. Falta de manutenção das infra-estruturas costeiras 8. Demasiados edifícios no Tofo (relacionado com o ordenamento do território) 9. Gestão de resíduos sólidos (despejo ilegal em zonas sensíveis) 10. Destruição de edifícios, devido à erosão 11. Queda devido à erosão 12. Dunas a desaparecer Nenhuma solução para além do paredão no Tofo foi apresentada. Medidas de adaptação propostas pelo Tema 2 são relevantes para resolver os problemas. Transferência de conhecimento para o Município para capacitá-los a questionar os consultores. O projecto do paredão precisa de ser ajustado para responder aos impactos das mudanças climáticas (por exemplo, subida do nível do mar (SNM), marés de tempestade e energia das ondas). Grande erosão das dunas frontais a norte do Clube Náutico. Tentativas inadequadas de protecção da base das dunas. 1. O Município está ciente de que os seus planos actuais não consideram todos os factores de mudanças climáticas. 2. O Município está disposto a aceitar as alterações recomendadas relevantes aos projectos actuais. 3. O Município está agora ciente da importância de incorporar os efeitos das mudanças climáticas nos planos actuais e futuros. 4. Existe uma necessidade de garantir o alinhamento das recomendações de diferentes estudos, como por exemplo, o do Banco Mundial e o presente estudo Tema 2 Outubro 2012, p 247 Data 30 de Agosto de 2011 Representante municipal (1): Posição: Representante municipal (2): Posição: Representante municipal (3): Posição: Informações para contacto: Planos disponíveis Actual na reunião Problemas Soluções Caminho a seguir Observações campo Comentários de Local Vilanculos Jeremias Macubele (844651706) Director: Administração, Finanças e Desenvolvimento Económico Local André Mavitice (846849560) Director: Planeamento urbano, Habitação e Meio Ambiente Nélio Nhamutabe (828398320 / 848399390 Técnico: Engenharia Civil (Conforme descrito acima) Antigo Plano Director (11 anos): Três áreas de expansão. Precisa de se actualizado (Foi obtida uma cotação no valor de 200 000 USD). Não teve as AC em consideração. Planeamento e projecção de nova Estrada Costeira, paredão e rampa de acesso de barcos. (Não tem as AC em consideração ou processos costeiros originados pelas correntes e aspectos da energia das ondas). Encomendado pelo Ministério do Turismo. Também tem planeada a concepção de um logótipo do Ministério das Obras Públicas e Habitação. Mencionou um plano de Gestão de Resíduos Sólidos (2010). Futuro Plano Director precisa de ser actualizado (ver acima) 1. Erosão costeira 2. Erosão de encostas íngremes de areia devido à água das chuvas (principalmente no centro da cidade) 3. Erosão de encostas íngremes de areia devido à água das chuvas (principalmente no centro da cidade) 4. Nenhum sistema de drenagem presente em estradas pavimentadas (indirectamente associado ao Tema 2) 5. Gestão de resíduos sólidos (não para o Tema 2) Novo projecto de Estrada Costeira (ver acima) Plano de gestão de resíduos sólidos (ainda não implementado - em fase final de aprovação) As medidas de adaptação propostas pelo Tema 2 são relevantes para resolver os problemas. Transferência de conhecimento para o Município para capacitá-los a questionar os consultores. Projectos de estrada, paredão e rampa de acesso de barcos precisam de ser ajustados para responder aos impactos das mudanças climáticas (ANM, marés de tempestade, energia das ondas). Incerteza sobre o Nível do ponto de referência para o projecto da estrada (consultar o Consultor para esclarecimentos). Isto é importante para permitir o alinhamento entre os resultados do estudo Tema 2 e o projecto de engenharia. Levantamento Aéreo de Vilanculos (Outubro de 2000). Obter nível do ponto de referência de “Cunha de ferro em betão' Vill 1 (739.030,72; 7.563.494,32; WG84 UTM, Zona 36 - M 33 graus) Altura = 12,52 m (não é certo de MSL precisa de confirmação) 1. Os representantes municipais compreenderam os conceitos técnicos e a importância de levar seriamente os resultados do Tema 2. 2. O Município está ciente de que os seus planos actuais não consideram todos os factores de mudanças climáticas. 3. O Município está disposto a aceitar as alterações recomendadas relevantes aos projectos actuais. 4. O Município está agora ciente da importância de incorporar os efeitos das mudanças climáticas nos planos actuais e futuros. 5. Estudo existente de Projecto de Protecção Costeira concluído e assinado (não é Outubro 2012, p 248 6. 7. possível um maior envolvimento do Consultor). Município à procura de financiamento para implementar, no entanto precisa de ter as AC (Tema 2 recomendações) e a prática de Engenharia Costeira em consideração antes da implementação final. Existe uma oportunidade para um projecto de Parceria Público-Privada na área da zona hoteleira de Vilanculos que poderá pagar as obras de engenharia de protecção costeira e obras de beneficiação da praia (conforme demonstrado conceptualmente nos resultados do Tema 2). É importante para o INGC (e Tema 2) interagir com o Ministério do Turismo o mais rapidamente possível. Data 31 de Agosto de 2011 Local Quelimane Representante municipal (1): Silva Mário (825772876) Posição: Director: Planeamento e Desenvolvimento Representante municipal (2): Santiago Marques (825845440) Posição: Director: Infraestrutura e Habitação Representante municipal (3): Iria Mvunguabe (827415740) Posição: Técnico: Urbanismo e Construção Informações para contacto: Conforme descrito acima Planos disponíveis Actual Plano estrutural antiquado (2002) na reunião Futuro Sem planos futuros disponíveis Problemas Nenhum apresentado Soluções Nenhuma apresentada Caminho a seguir Informações e medidas de adaptação propostas pelo Tema 2 são relevantes para informar e apoiar o futuro plano estrutural. Transferência de conhecimento ao Município para capacitá-los para incluir aspectos das AC no Termos de Referência para planos futuros. Observações de Trabalhos a serem executados na rampa de acesso de barcos (abaixo do nível máximo de água campo - sem problemas) e a remoção das embarcações naufragadas na área de mangal (Bom). Oferece oportunidade para o restabelecimento dos mangais. Comentários 1. Os representantes municipais compreenderam os conceitos técnicos e a importância de levar seriamente os resultados do Tema 2. 2. O Município não é claro sobre o futuro desenvolvimento económico de Quelimane, por isso não consegue fazer planos. 3. O Município está agora ciente da importância de incorporar os efeitos das mudanças climáticas nos planos actuais e futuros. 4. Abastecimento de água potável a partir de recursos hídricos subterrâneos (sem problemas de salinidade para o abastecimento de água da cidade). 5. Ideias para o desenvolvimento futuro da zona ribeirinha (por exemplo, brasileiros e/ou chineses) oferecem uma oportunidade para um projecto de Parceria PúblicoPrivada, que poderá pagar as acções de engenharia de adaptação (conforme demonstrado conceptualmente nos resultados do Tema 2). Data 1 de Setembro de 2011 Representante municipal (1): Posição: Representante municipal (2): Posição: Informações para contacto: Planos disponíveis Actual na reunião Local Nacala Crisanto Paulo (+258 82 859 7423) Director: Planeamento Urbano Adelino Cobre (+258 84 398 8239) Técnico: Engenharia Civil (Conforme descrito acima) Plano Director aprovado recentemente (2011). Não teve as AC em consideração. Outubro 2012, p 249 Futuro 1. Problemas Soluções Caminho a seguir Observações campo Comentários de Implementação do Plano Director Erosão de encostas íngremes de areia devido à água das chuvas (não associado ao Tema 2) 2. Sistema de drenagem inadequado (indirectamente associado ao Tema 2) 3. Habitações informais em encostas íngremes (não associado ao Tema 2) 4. Falta de capacidade (competências, etc.) e financiamento para implementar o Plano Estrutural (não associado ao Tema 2) 5. As empresas e os empresários locais não se voluntariam em parceria com os municípios para enfrentar os problemas ambientais. 6. Falta de depósito formal de resíduos (não associado ao Tema 2) 7. Sem capacidade para controlar a possível poluição causada pelos transportes (não associado ao Tema 2) Procurar parcerias privadas para ajudar a financiar e resolver os problemas Negociação financiamento com o Banco Mundial para implementar acções priorizadas. As medidas de adaptação propostas pelo Tema 2 são relevantes para resolver os problemas. Transferência de conhecimento para o Município para capacitá-los a questionar os consultores. Os resultados do Tema 2 deverão ser simplificados para apresentação e discussão ao nível superior dentro do município, para garantir a aceitação como um componente crítico do Plano Estrutural. O município não está a aproveitar a oportunidade para definir condições de aprovação que incluam parcerias com os promotores para melhorar (e financiar) a infra-estrutura municipal. 1. Os representantes municipais compreenderam os conceitos técnicos e a importância de levar seriamente os resultados do Tema 2. 2. O Município está ciente de que os seus planos actuais não consideram todos os factores de mudanças climáticas. 3. Os funcionários de nível técnico no município estão cientes da importância de incorporar os efeitos das mudanças climáticas nos planos actuais e futuros, no entanto os decisores de nível superior terão de ser também convencidos a fim de efectuar quaisquer alterações. 4. É importante para o INGC facilitar a divulgação dos resultados para os níveis mais altos de tomada de decisão. 5. Todos os ministérios comentaram e assinaram o Plano Estrutural aprovado. Portanto, é importante para o INGC (e Tema 2) interagir com o Ministério do Turismo o mais rapidamente possível. Data 2 de Setembro de 2011 Local Pemba Representante municipal (1): Mikas Muianga (+258 826699093) Posição: Director: Serviços Urbanos Representante municipal (2): Abel Aluar (+258 826401980) Posição: Ponto Focal Municipal para as Mudanças Climáticas Representante municipal (3): José Tavale (+258 82 2581 370) Posição: Representante técnico Informações para contacto: (Conforme descrito acima) Planos disponíveis Actual Plano Estrutural desactualizado (ano desconhecido). Não teve as na reunião AC em consideração. Futuro Nenhum Problemas 1. Inundação por parte do mar em Paquite e Chibuabare 2. As áreas críticas de erosão costeira são Chabane e Ruela 3. Erosão de encostas íngremes de areia devido à água das chuvas (não associado ao Outubro 2012, p 250 Tema 2) Habitações informais em áreas vulneráveis (não associado ao Tema 2) Mineração de areia nas dunas costeiras reduz a zona de tampão Falta de gestão de resíduos sólidos (despejo ilegal) - (não associado ao Tema 2) Falta de capacidade (competências, etc.) para avaliar e tomar decisões críticas de gestão ambiental Não está a ocorre qualquer actividade actual de construção ou de implementação relacionada com aspectos de Mudanças climáticas. Conscientes de que as pessoas em Paquite precisam de ser realojadas, mas não foram mencionados planos específicos. As medidas de adaptação propostas pelo Tema 2 são relevantes para resolver os problemas. Necessidade de transferir conhecimento para o Município para capacitálos a questionar os consultores. Os resultados do Tema 2 deverão ser simplificados para apresentação e discussão ao nível superior dentro do município, para garantir a aceitação como um componente crítico do Plano Estrutural. Foi mencionado que o Ministério do Turismo identificou uma área para desenvolvimento do turismo no futuro (ARCO-NORTE). 4. 5. 6. 7. Soluções Caminho a seguir Observações campo de Algumas infra-estruturas estão localizadas muito perto do mar (por exemplo, as dunas frontais) Comentários O local de mineração de areia está a reduzir os lados das dunas frontais e está em risco de ser inundado se as dunas frontais se erodirem com marés de tempestade. 1. Os representantes municipais compreenderam os conceitos técnicos e a importância de levar seriamente os resultados do Tema 2. 2. O Município está ciente de que os seus planos actuais não consideram todos os factores de mudanças climáticas. 3. Os funcionários de nível técnico no município estão cientes da importância de incorporar os efeitos das mudanças climáticas nos planos actuais e futuros, no entanto os decisores de nível superior terão de ser também convencidos a fim de efectuar quaisquer alterações. 4. É importante para o INGC para facilitar a divulgação dos resultados aos níveis mais altos de tomada de decisão para que possam obter validação e aprovação para facilitar a implementação dos planos actuais e futuros. Outubro 2012, p 251 MISSÃO DO TEMA 2 PARA INTERAGIR COM O MUNICÍPIO DA BEIRA 20-22 DE SETEMBRO DE 2011 Participantes INGC- Figueiredo Araújo UEM- José Rafael CSIR-Andre Theron Objecto Discutir os resultados preliminares do estudo Tema 2 com as autoridades municipais relevantes. Chegar a um entendimento sobre as implicações das mudanças climáticas e a necessidade de influenciar e incorporar as recomendações em planos actuais e futuros. Comentar os planos actuais e futuros de infra-estrutura e estrutura, se disponíveis. Identificar estudos especializados existentes sobre mudanças climáticas a fim de harmonizar as recomendações, se possível. Investigação in loco das actuais actividades de protecção costeira e fornecer observações. Estrutura de interacção (Agenda) Bem-vindos (Município) Objecto e introdução (INGC) Contexto técnico (UEM) Discussão (CSIR) Caminho a seguir (UEM) Encerramento (INGC) Outubro 2012, p 252 Notas da reunião Data 20 de Setembro de 2011 Local BEIRA Representante Municipal: Mario José Guina Posição: Director: Planeamento físico Informações para contacto: 82 43 88 540 Representante municipal: Augusto Manhoca Posição: Director: Saneamento Informações para contacto: +25 82 56 49 390 Planos disponíveis Actual Plano Estratégico aprovado em Fevereiro de 2010, que tem a protecção na reunião costeira como assunto principal Futuro Implementação contínua do plano estratégico Problemas O Município identificou os seguintes problemas: 1. Destruição da vegetação na duna primária 2. Desrespeito das medidas de proibição existentes 3. Tráfego de veículos nas praias 4. Corte/destruição dos mangais 5. Falta de manutenção das infra-estruturas costeiras 6. Erosão costeira 7. Destruição de edifícios, devido à erosão 8. Queda devido à erosão 9. Dunas a desaparecer 10. Habitação informal em áreas de risco ao longo da costa 11. Inundação Soluções O Município identificou as seguintes soluções: Protecção das dunas, restauração de dunas, 3km do plantio de árvores ao longo da costa, protecção da vegetação das dunas, protecção e restauração dos mangais, áreas específicas para o tráfego de veículos na praia, paredão, quebra-mares. Caminho a seguir As medidas de adaptação propostas pelo Tema 2 são relevantes para resolver os problemas. Transferência de conhecimento para o Município para capacitá-los a questionar consultores e verificar a implementação das medidas de adaptação. Observações de Existem oportunidades de Parcerias Público-Privadas para resolver os problemas identificados campo ao longo da interface costeira. Comentários 1. A estratégia actual do município tem em consideração factores de mudanças climáticas. 2. O Município está agora mais ciente da importância de incorporar os efeitos das mudanças climáticas nos planos actuais e futuros. 3. Em 2010, o Município criou um Departamento de Gestão de Risco de Calamidades, Mudanças Climáticas e Protecção Costeira. 4. Existe uma necessidade de garantir o alinhamento das recomendações de diferentes estudos e dos actuais estudos Tema 2. 5. Existe uma necessidade de replicar o estudo para outras áreas críticas, tais como a área de expansão da Munhava para Cerâmica. 6. Existe uma necessidade de ter os resultados finais do estudo o mais rapidamente possível para que possam ser usados, tendo em conta que já existem actividades que estão a ser implementadas e outras que serão implementadas. 7. O Município está ciente da necessidade de maximizar as PPP Outubro 2012, p 253 MISSÃO DA TEMA 2 PARA INTERAGIR COM O DIRECTOR EXECUTIVO DO PORTO DE MAPUTO, 25 DE NOVEMBRO DE 2011 Participantes INGC- Figueiredo Araújo CSIR- Laurie Barwell Objecto Discutir os resultados preliminares do estudo Tema 2 com as autoridades municipais relevantes. Chegar a um entendimento sobre as implicações das mudanças climáticas e a necessidade de influenciar e incorporar as recomendações em planos actuais e futuros. Comentar os planos actuais e futuros de infra-estrutura e estrutura, se disponíveis. A ser efectuado in loco durante a reunião e era necessário seguido de uma nota sobre os aspectos relevantes. Identificar estudos especializados existentes sobre mudanças climáticas a fim de harmonizar as recomendações, se possível. Investigação no local das actuais actividades de protecção costeira e fornecer observações, se relevantes. Estrutura de interacção (Agenda) Bem-vindo (CFM) Objecto e introdução (INGC) Contexto técnico (UEM) Discussão (CSIR) Caminho a seguir (UEM) Encerramento (INGC) Outubro 2012, p 254 Notas da reunião Data 25 de Novembro de 2011 Local MAPUTO Representante dos CFM: Marta E. N. Mapilele Posição: Directora do Conselho Executivo Informações para contacto: e-mail: [email protected] Tel.: 00 258 21 31 33 62 Representante dos CFM: António Bié Posição: Director Executivo Informações para contacto: e-mail: [email protected] Telemóvel: 00258823273120 Representante dos CFM Miguel José Matabel Posição: Inspector-Geral Informações para contacto: e-mail: Telemóvel: 00258823199460 [email protected] Planos disponíveis Actual NENHUM na reunião Futuro NENHUM Problemas Nenhum mencionado Soluções Nenhuma mencionada Caminho a seguir O conselho dos CFM irá partilhar a apresentação com a equipa técnica do Porto e discutir os resultados do estudo. O INGC será contactado caso haja dúvidas ou necessidade de mais discussões. Observações de É importante determinar a elevação real (para o nível médio do mar) da infraestrutura campo portuária em curso por forma a identificar as áreas de risco. Estão em curso importantes planos de renovação para um novo desenvolvimento ribeirinho (incluindo um novo terminal de cruzeiros). Tal oferece a oportunidade de assegurar que os factores de AC serão tidos em conta no projecto. Comentários 1. As actividades e projectos dos CFM não têm em consideração questões de mudanças climáticas; 2. As actividades e projectos dos CFM têm em consideração questões de impacto ambiental. Existe incerteza se as questões de AM são consideradas nos estudos especializados; 3. Os CFM estão agora mais cientes da importância de incorporar os efeitos da mudança climática nos planos actuais e futuros. 4. Os CFM acharam o estudo relevante e estão dispostos a usar os seus resultados e sublinharam que o estudo foi feito em boa hora, uma vez que existem actividades planeadas que não tiveram em conta questões de mudanças climáticas; 5. Os CFM sugerem que o INGC deverá contactar o Ministério dos Transportes e Comunicações, a fim de organizar um seminário nacional, que reúna partes interessadas, públicas e privadas que trabalham com CFM para que todos possam estar cientes e chegar a um acordo sobre como e quando começar a usar os resultados do estudo; 6. A opinião dos CFM é de que os resultados do estudo deverão ser partilhados entre diferentes instituições dentro do governo e harmonizadas com outros estudos, de modo que as recomendações surjam de um só canal. Outubro 2012, p 255 ANEXO 3: PROTECÇÃO COSTEIRA: ÂMBITO DO TRABALHO (FASE 2) Perguntas-Chave Q1. Onde estão as zonas mais vulneráveis ao longo da costa, ao nível micro? Q2. Qual será a aparência destas zonas, com as mudanças climáticas, no futuro? Q3. Quais infraestruturas chave e planos futuros de investimento estão em risco nessas zonas? Pacotes de Trabalho PT1. Gerar cenários realistas das condições costeiras futuras sob a influência das mudanças climáticas; PT2. Determinar os efeitos potenciais das mudanças climáticas sobre o potencial do transporte de sedimentos e erosão costeira em Maputo; PT3. Pesquisar os efeitos potenciais das mudanças climáticas nos níveis das marés de tempestade e desenvolvimento das linhas de recuo; Entregas E1.Índice de vulnerabilidade costeira; [CAPÍTULO 2] E2. Detecção de alterações do litoral em pontos representativos nos locais-chave (Maputo, Beira, Maxixe, Inhambane e Vilanculos); [ANEXO 1] E3. Avaliação de Risco Geral das Mudanças Climáticas para a Zona Costeira de Moçambique; [CAPÍTULO 6] E4. Descrição de cenários realistas de futuras condições costeiras após mudanças climáticas para Maputo; [CAPÍTULO 5] Pressupostos P1. Futuros cenários de condições costeiras limitados apenas a factores relacionados com o transporte potencial de sedimentos, erosão costeira, marés de tempestade e desenvolvimento de linhas de recuo; P2. Avaliação apenas com base em informações disponíveis (sem realização de medições de campo detalhadas); P3. Visita curta a Maputo a fim de verificar os aspectos relacionados com o índice de vulnerabilidade; E5. Definição de potenciais efeitos das mudanças climáticas sobre o transporte (potencial) de sedimentos e erosão costeira para Maputo; [CAPÍTULO 5] E6. Definição dos efeitos potenciais das mudanças climáticas nos níveis das marés de tempestade e desenvolvimento das linhas de recuo para Maputo; [Capítulos 5 e 6] Outubro 2012, p 256 Perguntas-Chave Para os 10 locais-chave identificados: Q4. Que estratégias de gestão costeira são mais apropriadas (Não fazer nada; Reforçar a linha existente; Avançar a linha existente; Recuar)? Q5. Que medidas estruturais de protecção costeira são necessárias para compensar os efeitos potenciais das mudanças climáticas? Pacotes de Trabalho PT4. Determinar os efeitos potenciais das mudanças climáticas sobre o transporte potencial de sedimentos e erosão costeira nos locais-chave; PT5. Com base nos resultados dos PT 1, 2, 3 e 4, os 10 locais-chave serão analisados utilizando a informação disponível (investigações de campo específicas especializadas estão fora do âmbito deste estudo); Entregas E7. Definição de efeitos potenciais das mudanças climáticas sobre os transportes (potencial) de sedimentos e erosão costeira nos locais-chave; [CAPÍTULO 5] E8. Definição dos potenciais efeitos das mudanças climáticas nos níveis das marés de tempestade e desenvolvimento conjunto de linhas de recuo nos locais-chave; [Capítulos 5 e 6] PT6. A carteira de medidas relevantes e prática de protecção costeira (adaptação e mitigação) será definida utilizando as conclusões das práticas de engenharia costeira e experiência da Equipa de Peritos de Referência, seguindo avaliações específicas no local (Visitas de campo); E9. Estratégias de gestão costeira definidas para os 10 quilómetros de litoral em cada um dos 10 locais-chave; [CAPÍTULO 8] PT7. Serão identificadas abordagens de gestão apropriadas a partir das melhores práticas publicadas e conforme aconselhado pela Equipa de Referência de Peritos na sequência das visitas aos locais; E10. Projectos conceptuais, incluindo o funcionamento e disposição de localização/geral, se forem o caso. Fornecimento de estimativa bruta de custo. [CAPÍTULO 7] E11. Identificados tipos de gestão/acções de manutenção/abordagem para cada uma das medidas conceptuais de protecção. Fornecimento de estimativa bruta de custo. [CAPÍTULO 8] Pressupostos P4. Visita curta aos locais-chave para verificar os aspectos relacionados com o índice de vulnerabilidade e identificar possíveis opções de protecção/adaptação; P5. Conclusões sobre os cenários futuros projectados de mudanças climáticas exigidas pelo Tema 8 (Extremos) P6. Um projecto detalhado de engenharia, por exemplo, análises de estabilidade hidráulica ou dimensionamento estrutural não é apropriado nesta fase. P7. Projectos específicos dos locais e especificações de construção que seriam executados numa fase final ou directamente a par com a construção. P8. O âmbito da entrega é limitado a um relatório de possíveis opções de adaptação/mitigação para protecção costeira nos 10 locais-chave. Outubro 2012, p 257 Perguntas-Chave Q6. Qual deverá ser o quadro estratégico em que todas as estruturas costeiras e defesas do mar poderão ser avaliadas? Pacotes de Trabalho Entregas Pressupostos PT8. Estudo bibliográfico para definir critérios de avaliação adequados. E12. Critérios de avaliação adequados para avaliar estrategicamente propostas de estruturas costeiras e defesas do mar; [CAPÍTULO 7] P9. Os critérios serão limitados aos mecanismos de defesa costeira e abordagens. Q7. Que recomendações deverão ser feitas para os investimentos previstos ao longo da costa, com ênfase na Beira e Maputo? PT9. Ter em consideração as oportunidades e constrangimentos no que diz respeito às possibilidades de investimento na Beira e Maputo. Q8. O que deverá ser tido em conta num sistema de informação da zona costeira? PT10. Identificar informações espaciais e não espaciais relevantes que possam ser disponibilizadas através da proposta de um sistema de informação da zona costeira; Q9. O que poderá ser fornecido para uma política de gestão integrada das zonas costeiras? E13. Em geral para os vários tipos de costa e especificamente relacionadas as várias oportunidades de desenvolvimento/investimento em Maputo e Beira; [CAPÍTULO 7] E14. Metadados de vários conjuntos de informação disponíveis. [EM CD] PT11. Fornecer os dados e as informações recolhidos no formato exigido para alimentar um sistema de comunicação previsto no Tema 1, tanto quanto possível. E15. Os dados e informações obtidas e desenvolvidas no Tema 2 serão disponibilizados para fins de comunicação através do sistema de comunicação relevante prestado via Tema 1. [EM CD] PT12. Serão identificadas informações adequadas sobre políticas de Gestão Costeira Integrada (GCI) a partir das melhores práticas publicadas e conforme aconselhado pela Equipa de Referência de Peritos E16. Serão providenciadas conclusões relevantes para a Protecção Costeira ao abrigo das Mudanças Climáticas para definir uma política integrada das zonas costeiras de Moçambique; [CAPÍTULO 10] P10. Necessária interacção com os Temas 3 e 4. P11. Avaliação com base em informações a serem fornecidos pelas partes interessadas de Moçambique; P12. Pressupõe-se que será disponibilizado um sistema de gestão de conteúdos através de um sistema de portal adequado. P13. As conclusões serão limitadas apenas ao âmbito do Tema 2. O desenvolvimento ou a elaboração de um documento de Política de GCI está além do âmbito do contrato. Outubro 2012, p 258