CAPÍTULO 1     (Atenção  Claudio e Eduardo)
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 (SEGUNDO Esboço de Plano de Implementação para o GLOSS/Brasil)

Primeiro Esboço alterado em 22 e 23/11/2002, em reunião na DHN
www.mares.io.usp.br/aagn/glossbrasil

1-ANTECEDENTES 

1.1 Histórico

A Carta de Pero Vaz de Caminha não faz menção, bem como as rotas de navegação e das entradas de portos Brasileiros da época , conhecidas como “Roteiros”, não descrevem o movimento do mar devido ao fenômeno das Marés, nem quanto ao  estabelecimento de marcos indicativos (Níveis de referência, RNs) do nível médio do mar. 

À vista destas considerações, o que ocorreu comparativamente nas culturas dos recém chegados e dos habitantes locais, em confronto, desde 1500  até os dias atuais, é objeto de grande  interesse e procura, nos arquivos locais e nos arquivos que sobreviveram ao cataclismo de 1755 nas terras “Boreais”. 

Um pouco do  roteiro histórico das marés na costa Brasileira pode ser encontrado em www.mares.io.usp.br  Ícone GLOSS,   Afro América GLOSS News  5(1) Edição 2001, “Nível do Mar de 1831 em Barra do Una” e também na Edição 4(1), no artigo “A História  das Marés: do Brasil 1500 ao Brasil 2000”. 

Um sumário do assunto “nível do mar”, nas costas Brasileiras, pode ser encontrado em   www.mares.io.usp.br , Ícone Praias Arenosas. 

1.2 - Programas Correlatos da Atualidade

De Dão João de Castro, que em Portugal, no século XVI, assimilava a cosmologia da cultura greco-romana da idade média para a descrição do fenômeno das marés,  às assimilações do século XX da cultura Romana estendida, entremeados ficaram cerca de 4 séculos de mínima, ou nenhuma participação “tupiniquim” na história científica das marés. es.

Decorridos 500 anos da primeira visita Lusitana às terras de Santa Cruz pode-se ver que apenas na segunda metade do século XX, um considerável avanço se deu no sentido de  reconhecer a ciência e o método científico como produtores de preservação e de bem estar da “herança cultural” da Ilha de  Vera Cruz .

Através da assimilação, foram desenvolvidos no Instituto Oceanográfico da USP métodos de análise de Fourier do nível do mar por Franco e Rock em 1971 .A variação dos valores de longo termo do nível relativo  do mar foi analisada por Mesquita e Morettin em 1978 e determinadas as escalas de decadal e intradecadal de sua variação, sua correspondência e relação de causalidade com o evento oceanográfico/meteorológico maior do El Niño, nas mesmas escalas que têm no Pacífico, bem como a ocorrência, também em relação causal, com manchas solares e  a  precipitação atmosférica da  cidade de Fortaleza. 

A análise de dados sazonais de nível relativo do mar em séries de 10 anos,  obtidos pelo Coastal and Geodetic Survey dos Estados Unidos na década de 60 foram feitas por Mesquita,  Franco  e Harari 1986, em Belém, Recife,  Salvador e Imbituba, usando a integral de Fourier, quando pela primeira vez  foram descritas as características da variabilidade do nível médio mensal e estimadas as  correlações com as variáveis precipitação atmosférica, pressão , evaporação e radiação solar, ao longo das costas brasileiras.  

1.2.1 O Projeto PAVASAS

O Projeto PAVASAS (Pontos Anfidrômicos e Variações Sazonais do Atlântico Equatorial e Sul), aprovado pela CIRM ( Comissão Interministerial para Recursos do Mar) financiado pelo CNPq e pela FAPESP, proposto no IOUSP em 1983, se  baseou em dados de estações pelágicas e de estações costeiras permanentes de monitoramento do nível do mar ,  mostradas na Fig. 1, bem como de dados altimétricos do nível do mar por satélite .  

O Projeto alcançou um dos seus objetivos, qual seja o de desenvolver modelo      numérico original de solução das equações hidrodinâmicas de Euler/Laplace,  e de  reduzir e analisar os dados altimétricos de nível do mar produzidos pelo satélite Franco/Americano TOPEX/POSEIDON,  para  “descrever ”, através das medições e da solução numérica das equações hidrodinâmicas, com maior confiabilidade estatística, (média e variância), a mesma “realidade das variações sazonais do nível   do mar do Atlântico Equatorial, em trabalho de Tese de Doutorado defendido   por França (2000) na Universidade de São Paulo. 

Foi verificada também, usando os resultados obtidos por ambos os métodos, confrontando-se as medições via satélite    com os resultados das soluções numéricas das equações hidrodinâmicas, obtidas  com a mesmo nível de  confiabilidade estatística , através das histórias temporais das funções empíricas ortogonais,  que a variação atual do nível médio relativo do mar de longo termo da área Equatorial Atlântica, é de cerca  de 40 cm/século , resultado que corrobora as determinações anteriores Mesquita (1994), para  toda a costa Brasileira e que podem ser  decorrentes das Mudanças Climáticas Globais da atualidade.  –

 Foi determinada também  a variação temporal, ao longo da mesma latitude, dos valores do Nível Relativo do Mar que, nas longitudes entre Brasil e África, apresenta periodicidades de 2  a 4 anos, em grande correspondência também com determinação anterior feita por Mesquita e Morettin (1984) e outros, em dados de nível relativo do mar e de precipitação atmosférica da cidade de Fortaleza Ceará . 

A  ocorrência de  ondas Planetárias e  ondas de Kelvin no Atlântico Equatorial, foi detectada, bem como vórtices que se originam na região próxima a 03 N ; 42 W , onde se localiza uma área de oscilação de variabilidade sazonal máxima do Nível Relativo do Mar  e outros resultados de grande interesse teórico e climatológico, como as atuais Mudanças Globais neste início de século XXI.

1.2.2 O Projeto  Hidrodinâmica Costeira (HC)

Anterior ao Projeto PAVASAS , mas também dentro da segunda metade do século XX, o projeto Hidrodinâmica Costeira no IOUSP foi aprovado em 1974 pela FINEP ( Financiadora de Estudos e Projetos), órgão na ocasião ligado à Presidência da República do Brasil, que inaugurava na época no nível federal,  uma forma planejada de financiamento de  projetos de pesquisas em oceanografia .

O projeto HC teve como objetivos de, seguindo Johannensen (1968) à bordo do Noc Alte Saldanha da Marinha do Brasil, medir correntes em estações fixas , bem como  a obtenção pioneira de medições pelágicas de nível do mar, nas posições indicadas na Fig. 1 como 1976, 1977, 1980, e o desenvolvimento baseado nessas medições, também pioneiro,   de solução numérica do sistema tridimensional das equações de Euler/Laplace, na área Sudeste do Brasil, que foi feito  através de Teses de Mestrado e de  Doutorado no IOUSP por Harari (1977, 1984) .  

Foram também objetivos do projeto Hidrodinâmica Costeira estudar a propagação da onda de maré,  as correntes de marés e sua interação com a circulação das massas de água da Região Sudeste , definidas por Emilson (1961), cujos resultados  Mesquita(1983), só agora estão sendo disponibilizados na literatura internacional . 

Essa disponibilidade pode ser encontrada em    www.mares.io.usp.br  , Ícone GLOSS - Afro America GLOSS News Edicão 4(1) de 2000, "On the harmonic constants and tidal ellipses of currents of the South-Eastern Brazilian Shelf" e Edição 3(2) de 1999, "Propagation of Tides and Circulation of Tidal Currents on the Southeastern Brasilian Shelf", onde alguns aspectos dessa interação são analisados. 

Outros resultados  , também em divulgação permanente na página do MAPTOLAB ( Laboratório de Marés e Processos Temporais Oceânicos), no Ícone  Marés,  contêm uma revisão  geral  das diferentes ondas componentes de marés,   resultados sobre o nível relativo do mar de longo termo na região, bem como de outras medições realizadas pelo projeto Hidrodinâmica Costeira. 

1.2.3 O Projeto Camada de Contato de Fundo  Oceânico 

 Também dentro da segunda metade do século XX, o Projeto Camada de Contacto de Fundo Oceânico deu seqüência ao direcionamento das análises  de nível do mar no IOUSP à pesquisa dos processos não lineares oceânicos. 

Seguindo Franco ( 1984), na sua derivação analítica de componentes de maré de pequeno fundo em Canais e Rios e por França  (1988)  que a utilizou na  estimativa dessas componentes na plataforma da região sudeste, o Projeto Camada de Contacto de Fundo Oceânico, que procurou estudar a geração dessas componentes no canal de maré de Cananeia, SP, e sua utilização no transporte de sedimentos, foi submetido em 1986 à  FAPESP ( Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo).

O Projeto utilizou, pela primeira vez em águas nacionais, medições de correntes com precisão de 1mm/segundo, através de correntômetros acústicos de origem Norueguesa  e   seus resultados preliminares, constantes do Processos FAPESP de  Números 87/0206 e 91/04556, ainda não publicados , documentam relatório enviado à instituição e aprovado sob título:  Medições do Fluxo Turbulento na Camada de Fundo Oceanico e Aplicaçao ao Estudo de Transporte de Sedimentos. 
  
Ao longo da mesma linha de pesquisas duas magnas contibuiçoes sob forma de   Teses  de Doutoramento também ilustram os primórdios do desenvolvimento das pesquisas de processos oceânicos não lineares no  Instituto Oceanográfico da USP.  

A primeira, defendida por Marone em 1991,  sob título Processamento e Análise de Dados de Maré :Discurso dos Métodos tratou do detalhamento e correção dos erros envolvidos nos medidores de nível do mar do tipo boia com registros gráficos, que correspondem a maioria dos medidores nacionais e na respectiva análise, por meio de métodos de Fourier, além de método original de análise e composição  de componentes não lineares de marés, ou, como são também conhecidas: componentes de pequeno fundo.

Esses resultados foram publicados em  - Marone, E. & Mesquita, A. R. De. On Non Linear Analysis of tidal Observations. Continental Shelf  Res. Vol 14 (6) : 577-588. (1994). -   Marone, E. & Mesquita, A. R. de.  On Tidal Analysis with Measurement Errors. Boll. Geofis. Teor. Appl. Vol.38, N.3-4, pp 229-245; Sep-Dec. (1997). 

A segunda Tese de Doutorado foi defendida, dez anos depois, por Marco Antônio Correa  em 2001 sob título: -  Contribuição ao Conhecimento dos Processos Turbulentos na Camada Limite Oceânica de Fundo. Departamento de Oceanografia Física do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo. Tratou da aplicação do método de Ondaletas às séries de correntes de marés e de nível do mar, obtendo, além dos parâmetros conhecidos da teoria da Camada de Contacto e seus coeficientes hidrodinâmicos, a definição e determinação de Estruturas Coerentes, primeiramente observadas fluxos  constantes em laboratórios e entao medidas em fluxos oscilantes, em processos nao lineares de canais de maré. 

Esses resultados foram apresentados nos Seminários de Marés e de Ondas bienualmente programados pelo IEAPM ( Instituto de Estudos de Pesquisas e Estudos do Mar), de Arraial do Cabo em 1997 e 1999 por Correa, M A. & Mesquita, A. R  sob títulos:.1)- Um Estudo sobre a Relação entre Produção de Turbulência na Camada Limite Oceânica de Fundo e 2)- As Acelerações do Fluxo Durante os Ciclos de Maré num Canal de Maré (1999), sob forma de resumos extendidos. 

Bem como apresentados em outra contribuiçao sob título: Um Estudo sobre a Produção de Turbulência - Estruturas Coerentes em Fluxo de Marés na Camada de Contacto de Fundo Oceânico,  na  Workshop on Non Linear Dynamics & Chaos in Physical and Byological Systems realizado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo, 20 a 24 de Outubro de (1997). 

1.2.4  O Projeto  do Milênio  

Um dos desenvolvimentos que teve, na década de 90, o monitoramento do nível do mar, após a realização de úteis reuniões da comunidade científica nos simpósios organizados em Arraial do Cabo pelo IEAPM e a DHN (REFERENCIAR CORRETAMENTE, COM DATAS E ETC.), foi o de convidar a diferentes Universidades e Centros de Pesquisa para se responsabilizar pela manutenção e digitação dos dados de marégrafos em operação nas proximidades das suas sedes, o que levou a uma atualização, mesmo que não completa, de alguns locais. Hoje, indústrias e outros parceiros estão engajados no programa e espera-se expandir este véio. (?).

Em anos recentes, as atividades de monitoramento costeiro, além das relativas ão nível do mar, vem recebendo crescente atenção. A elaboração do programa GOOS-Brasil, a realização, implementação e prova de conceito de projetos piloto de monitoramento (tais como o Projeto Quijote do Módulo Costeiro do GOOS Internacional, Marone et al, 2001) e permanentes (tais como os projetos PIRATA e PNBoia - REFERÊNCIAS) dentre outros, levaram a uma expansão da capacidade nacional na operação de planos de monitoramento costeiro. 

Com base nessa experiência recente (Marone & Camargo, 2001), um consórcio de universidades federais, associadas a diferentes órgãos, agências e instituições de ensino públicas e privadas, elaborou e está implementando o maior programa de monitoramento costeiro do Brasil através do Instituto do Milênio do Mar RECOS (Uso e Apropriação de Recursos Costeiros – www.cem.ufpr.br/milenio/). E

Este programa, baseado no Strategic Design Plan for the Coastal Module of the Global Ocean Observing System – C-GOOS (UNESCO/IOC, 2001), abrange toda a costa brasileira, da bacia do Rio Amazonas até o Chuí na fronteira com o Uruguai, e possui quatro Grupos Temáticos destinados a monitorar diferentes aspectos do uso e apropriação de recursos na zona costeira. 

Dentre estes, devem ser citados os grupos de Maricultura Sustentável – MS, dedicado a monitorar e propôr ações ambientalmente saudáveis para a crescente indústria da maricultura, assim como o grupo do Modelo Gerencial de Pesca – MGP, com seu principal objetivo no uso apropriado dos recursos pesqueiros. 

A estes se adicionam o grupo de Qualidade Ambiental e Biodiversidade – QA&B, com o objetivo de monitorar a saúde ambiental costeira, e o grupo de Monitoramento, Modelagem, Erosão e Uso e Ocupação do Solo – MMOC. 

Neste último grupo temático, destacam-se os aspectos mais operacionais da oceanografia do Instituto do Milênio do Mar – RECOS, na medida em que está distribuíndo produtos operacionais tais como modelagem numérica para previsão das condições oceanográficas costeiras (nível do mar, agitação marítima, correntes e campo de massas costeiras), assim como informações em tempo real ou quase real das condições meteo-oceanográficas costeiras, com uma rede de estações automáticas costeiras, instaladas na costa toda do Brasil que, até 2004, deve contar com mais de 15 destes sistemas em plena operação. 

Nestas estações meteo-oceanográficas, parâmetros como ventos, temperaturas da água e do ar, umidade, pressão atmosférica, nível do mar, correntes, ondas, salinidade, etc., estão sendo observadas de modo contínuo e seus dados disponibilizados na Internet. Além destes parâmetros, o grupo temático MMOC monitora as variações da linha de costa e de perfis de praia para melhor entender os processos de erosão e acresão e suas relações com o uso e ocupação da zona costeira, foco também do programa. 

Neste projeto, a expansão da rede original prevista é um dos objetivos sendo cumpridos, ão se juntarem na rede outras instituições que não faziam parte do grupo original, tais como DHN, IO-USP, IBGE, etc., os que se encontram em diversas etapas de integração, assim como outros que tem demonstrado interesse em se juntar ão programa. 

Por expressa solicitação do Programa GLOSS internacional, as estações meteo-oceanográficas providas de sensores para monitoramento do nível do mar foram especificadas de acordo com os padrões GLOSS, de maneira a permitir a sua inclusão conforme necessário. As estações previstas cobrem todos os estados do Centro e Sul do Brasil, assim como um bom número de estados da região Norte-Nordeste.

1.2.5 Claudio – (Colocar - (idem) -  Coppe – Digilevel – Scanning - programa de Engenharia - Plataformas  - INPH –  valores extremos, Portos,...etc. 

1.3 As Estações de Medição do Nível do Mar

Duas estações de observações do Nível Relativo do Mar existem na costa do Estado de São Paulo operadas pelo IOUSP – em Cananéia, Base João de Paiva Carvalho, e em Ubatuba, Base Clarimundo de Jesus – ambas fornecendo medidas quase contínuas desde os anos 50 e 60 respectivamente (Mesquita & Harari, 1983). A partir de 1993 a estabilidade das medidas passou a ser controlada por novos procedimentos operacionais adotados. 

Ao longo da costa Brasileira o conjunto de estações permanentes , ou quasi permanentes em sua maioria mantida pelo Instituto Nacional Pesquisas Hidroviárias (INPH) e pela Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN)  que foram em grande parte desativadas é mostrado na Fig ( 1   ) . 

Alista de  estações permanentes foi primeiramente publicada por Franco (   ?   ). As estações  indicadas por GLOSS na Fig. 1 foram escolhidas por David Pugh, entre as estações listadas no PSMSL (Permanent Service for the Mean Sea Level), na ocasião em que se delineava o programa. 

As estações não permanentes,  indicadas fora da costa, em mar aberto, de medição de nível pelágico do mar, iniciadas em 1976,  em programa  ainda não terminado, são as definidas pelo projeto Pontos Anfidrômicos e Variações Sazonais do Atlântico Sul e Equatorial (PAVASAS) . 

A Sessão Oceanográfica Capricórnio,  na costa Sudeste do país,  (Fig 1), atende as necessidades do PAVASAS e do Programa Sistema Hidrológico do Estado de São Paulo (SHIESP) para monitoramento do nível estérico do mar, através dos dados de altimetria por satélite. A extremidade da Sessão em  (32 S ; 36 W ), indicada por 1997, é o local  onde foram obtidas séries de nível pelágico do mar em 1997. Ver www.mares.io.usp.br   Ícone GLOSS – Edição 3(1) . 
 
A Fig. (  2  ) mostra a localização das estações pertencentes ao Instituto de Pesquisas Hidroviárias (INPH) do Ministério dos Transportes. Estações a IMPLANTAR indicam o estado de cada uma delas na ocasião em que foram desativadas por decisão do Governo Federal. 

Outras anotações correspondem a informações prestadas pelo Engenheiro José Antônio dos Santos (INPH),  indicando a situação atual dentro daquela instituição. Nota-se que se a rede estivesse em funcionamento desde a época de sua desativação a costa Norte Brasileira estaria melhor amostrada do que na atualidade. 

 Estações como Almeria  e Salinópolis, com controle geodésico satisfatório, cobririam a costa Norte de forma a satisfazer as necessidades do programa GLOSS-Brasil naquela região. Seria bastante interessante que elas pudessem ser reativadas à vista das necessidades de conhecimento mais acurado e em tempo real do nível do mar na atualidade.
 
Cláudio – Acrescentar à lista de figuras a Figura com o Programa do Rio de Janeiro – Descrever.  Dizer das estações que compõem o sistema em rede.

Eduardo – Acrescentar à  lista de figuras  a Figura do Programa do  Milênio sem a divisão política da área. Só o nome e posicionamento das estações!

No mapa a seguir pode ser observada a rede de estações meteo-oceanográficas do Instituto do Milênio do Mar – RECOS, onde o número junto ão ícone indica a quantidade de estações no estado em questão, sendo que em todas as estações do IM-RECOS haverá sensores de nível do mar nos padrões GLOSS, em pelo menos um local por estado. – Descrever com perícia !!!!!!!