Nióbio do Brasil

Por que bens e serviços produzidos de forma sustentável e eticamente responsável custam mais do que seus equivalentes? A resposta a esta pergunta nos é dada por Raj Patel em O Valor de Nada. Segundo Patel grande parte dos produtos consumidos atualmente não incorporam externalidades sociais e ambientais que são custos que deveriam estar agregados ao valor final do produto.

Dessa forma, grande parte dos bens de consumo agem de forma desonesta, não incorporando o valor do passivo ambiental gerado em seus sistemas de produção. Preços artificialmente baixos representam os dividendos dos consumidores nesse sistema de apropriação de lucro, que nos tem dado roupas mais baratas de comprar do que de lavar e telefones mais baratos de substituir do que consertar.

Exemplificando vamos à República Democrática do Congo. As empresas de equipamentos eletrônicos utilizam nióbio e tântalo, importantes das reservas mundiais de columbita-tantalita estão presentes no Congo. Para patrulhar os acessos a esses recursos, unidades militares do Congo violentaram, torturaram, escravizaram e mataram. Mulheres que lutam para criar os seus filhos no Congo têm uma expectativa de vida de 57 anos, continuam a sofrer em meio à maior epidemia de estupros do mundo e ganham apenas metade do que recebem os homens (este último ponto ainda é uma realidade no universo rural brasileiro). Nas horas vagas, as milícias da República Democrática do Congo arranjam tempo para matar gorilas da montanha!!!!

O Nióbio é encontrado principalmente no Brasil e no Canadá, os quais totalizam quase 99% da produção mundial. O Brasil detêm mais de 85% do estoque mundial, Austrália e a República Democrática do Congo concentra o resto final da produção. Na década de 1950, com o início da corrida espacial, aumentou muito o interesse pelo nióbio, o mais leve dos metais refratários. Ligas de nióbio, como Nb-Ti, Nb-Zr, Nb-Ta-Zr, foram desenvolvidas para utilização nas indústrias espacial e nuclear, e também para fins relacionados à supercondutividade. Os tomógrafos de ressonância magnética para diagnóstico por imagem utilizam magnetos supercondutores feitos com a liga Nb-Ti.

Mina de Nióbio da CBMM em Araxá, Minas Gerais.

Outro desenvolvimento importante da década de 1950 foi o aço microligado que exibe características de resistência mecânica e tenacidade que até então somente podiam ser obtidas com aços ligados muito mais caros. A descoberta de que a adição de uma pequena quantidade de nióbio ao aço carbono comum melhorava consideravelmente as propriedades deste, levou à utilização em grande escala do conceito de microliga, com grandes vantagens econômicas para a engenharia estrutural, para a exploração de óleo e gás e para a fabricação de automóveis.

Para aumentar a resistência mecânica do aço, basta elevar seu teor de carbono. Entretanto, essa solução trivial altera importantes características do aço, como a soldabilidade, a tenacidade e a conformabilidade, o que levou a ciência moderna à busca de alternativas que aumentassem a resistência mecânica do aço sem alterar as outras propriedades desejáveis. Chegou-se, assim, aos aços ARBL microligados com nióbio que exibem uma boa combinação de propriedades mecânicas. Os aços microligados são produzidos também com vanádio e com titânio. Ressalte-se que a sinergia entre nióbio e titânio, quando presentes no aço, é muito mais efetiva do que entre nióbio e vanádio.

Diante do exposto o jornal O Estado de São Paulo em 07/12/2010 publicou a seguinte matéria: a grande dependência do nióbio brasileiro deve explicar, segundo especialistas, a preocupação do governo dos Estados Unidos com relação à segurança das minas do País. Relatório anual do Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS, na sigla em inglês) indica que a maior economia do mundo continuará dependente do nióbio brasileiro. "As reservas domésticas (dos Estados Unidos) de nióbio têm baixa qualidade, algumas complexas do ponto de vista geológico, e muitas não são comercialmente recuperáveis", diz o texto, publicado em janeiro. Segunda maior reserva, o Canadá é responsável por apenas 7% da produção mundial.

O Jornal do Brasil em 20/01/2012 publicou a seguinte matéria: Em setembro de 2011, um consórcio chinês formado pelo Taiyuan Iron e Steel Group, o conglomerado financeiro do Citic Group e o Baosteel Group adquiriu, por US$ 1,95 bilhão, 15% da Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), localizada em Araxá, em Minas Gerais. http://www.cbmm.com.br/portug/index.html

A posição estratégica do país na produção do metal, e a negociação envolvendo a CBMM, levantam a questão a respeito de como o governo e as empresas nacionais lidam com as riquezas naturais brasileiras, levando em conta os próprios interesses estratégicos. O negócio fechado com a China, apesar de polêmico, gerou quase nenhum questionamento em Minas Gerais, ao contrário, por exemplo, da privatização da Vale, ocorrida em 1997, e alvo de um verdadeiro levante popular.

Quanto ao tântalo o Brasil é responsável por 14% da sua produção mundial, além de ser dono de 61% das reservas do minério em todo o planeta.

Questões econômicas e políticas

Segundo o artigo "A questão do nióbio", do administrador de empresas, Ronaldo Schlichting, publicado pelo jornal A nova democracia, o Brasil se subjuga, e deveria dar mais valor às suas riquezas naturais. Em sua opinião, o preço do nióbio refinado, com 99,9% de pureza, tem um preço na Bolsa de Metais de Londres meramente simbólico. Veja mais abaixo, contudo que há reservas abundantes no Brasil e uma demanda ainda baixa, o que se traduz por valores de mercado baixos.

Processo de Formação dos Mineriais

O Grupo Araxá, onde está alojado o Complexo Carbonatítico do Barreiro, constitui dominantemente sequencias originais de rochas formadas por sedimentação de mar profundo e de plataforma continental, vulcanismo contemporâneo e suítes sin-orogênicas de rochas plutônicas, sendo o conjunto metamorfizado e completamente deformado, o que dificulta o estabelecimento da sucessão estratigráfica original.

O Complexo Carbonatítico do Barreiro é aproximadamente circular e apresenta um diâmetro de cerca de 4,5 km. Sua intrusão, ocorrida há 90 milhões de anos, arqueou quartzitos e xistos do Grupo Araxá e gerou fraturas radiais e concêntricas nas rochas encaixantes, fraturando intensamente os quartzitos. Na zona de contato, a fenitização manifestou-se sob forma de veios/vênulas, constituídos principalmente de anfibólio sódico, que preenchem fraturas em quartzitos da zona de contato. Alguns fenitos quartzo-feldpáticos são também encontrados.

Minério primário (rocha sã): as maiores concentrações de nióbio no depósito são encontradas na porção central da estrutura. O minério primário contém carbonatos, flogopita, magnetita e apatita, usualmente rico em pirocloro (BaNb₂O₆). O nióbio tem alta afinidade por carbono e nitrogênio, formando carbonetos e carbonitretos.

O intemperismo tropical predominante na região e os padrões de drenagem centrípeta desenvolvidos a partir de encaixantes mais resistentes resultaram no desenvolvimento de uma cobertura de solo muito espessa, favorecendo a concentração econômica do fosfato e nióbio tradicionalmente explorados na região, além de concentrações de titânio ainda não aproveitadas comercialmente.

Na região de Araxá, a concentração média de nióbio no minério primário é de 1,5% Nb^2O5, enquanto os teores máximos atingem 8% Nb^2O5. As reservas de nióbio são praticamente inesgotáveis, considerando o mercado atual de nióbio. Testemunhos de sondagem, coletados a 800 metros de profundidade, evidenciam rochas com pirocloro, que provavelmente se estendem em profundidade.

Minério residual (manto de intemperismo): derivado do minério primário, o minério residual está sendo lavrado e contém cerca de 5% de bariopirocloro. As reservas minerais no minério residual são cerca de 440 milhões de toneladas, suficientes para atender à demanda mundial por várias décadas. A espessura do minério residual atinge 250 m e o teor médio varia entre 2,5% a 3,0% Nb^2O5. O minério residual apresenta até 11% Nb^2O5.

O intemperismo do minério primário propiciou o enriquecimento relativo do pirocloro devido à preservação física desse mineral em relação aos demais minerais. Rochas coletadas a partir de testemunhos de sondagem em zonas brechadas do minério primário, evidenciam um processo de transformação do pirocloro, a partir das bordas e fraturas, com substituição de Ca e Na por Ba, sugerindo ação de água meteórica.

Informações adcionais podem ser obtidas:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169136811000825
http://www.valor.com.br/video/2984396/os-minerais-da-discordia

Flying over planet Earth

Imagens obtidas a bordo da Estação Espacial Internacional.

O Valor do Acaso

Edward Osborne Wilson (entomólogo) no livro Consiliência, defende a unidade fundamental de todo o conhecimento e a necessidade de uma busca da consiliência – a prova de que tudo no mundo está organizado segundo um pequeno número de leis naturais fundamentais que compreendem os princípios subjacentes a todos os ramos do saber. O chamado Encantamento Jônico.

Algumas das várias honrarias científicas de Edward Wilson incluem o prêmio Crafoord em 1990, a medalha nacional de ciência dos EUA em 1976, e dois prêmios Pulitzer (Da natureza humana e The ants). Em 1995 ele foi colocado pela revista Time como uma das 25 mais influentes pessoas da América. Veja o que Tim Harford um emérito economista (autor de O Ecomonista Clandestino) escreveu sobre o Sr. Wilson “... quem melhor escreve sobre a economia, eu ou E. O. Wilson? Seu capítulo sobre ciências sociais foi escrito depois de entrevistar alguns dos mais renomados economistas do mundo. O resultado foi uma aula valiosa, que me apresentou a muitos fatos econômicos que desconhecia. A verdade é que E. O. Wilson é provavelmente um melhor economista do que eu. Eu sei perder. Por que escrever um livro sobre economia se o professor Wilson pode escrever um melhor?”. Isto demonstra a facilidade do Sr. Wilson em transitar por diferentes áreas do conhecimento.

A consiliência é a chave para a unificação. William Whewell, em sua síntese de 1840, foi o primeiro a falar de consiliência, literalmente um “salto conjunto” do conhecimento pela ligação de fatos com a teoria baseada em fatos em todas as disciplinas para criar uma base comum de explicação.

Dito isto, vejam o que três eméritos pesquisadores e divulgadores científicos de diferentes áreas propõem isoladamente sobre um mesmo assunto: o valor do acaso.

Nassim Nicholas Taleb (economista, filósofo, e nas horas livres analista de mercado financeiro) escreveu o livro A Lógica do Cisne Negro. O impacto do altamente improvável. Nele o professor Taleb explica que um Cisne Negro é um outlier (dado espúrio), pois está fora do âmbito das expectativas comuns, já que nada no passado pode apontar convincentemente para sua possibilidade. Segundo ele, estes eventos exercem um impacto extremo. Terceiro, apesar de ser um outlier, a natureza humana faz com que desenvolvamos explicações para a sua ocorrência após o evento, tornando-o explicável e previsível. Ou seja, alguns eventos devido a sua dinâmica residem largamente fora do âmbito do previsível!

Sthefen Jay Gould (paleontólogo e também espetacular divulgador científico) juntamente com Niles Eldredge propuseram a teoria do equilíbrio pontuado que propõe que a maior parte das populações de organismos experimentam pouca mudança ao longo do tempo geológico e, quando mudanças evolutivas no fenótipo ocorrem, elas se dão de forma rara e localizada em eventos rápidos de especiação denominados cladogênese. Ou seja estabilidade morfológica com explosões raras de mudança evolutiva.

Derek Ager (paleontólogo) expressou sabiamente a dinâmica do planeta da seguinte forma: “…a história de qualquer parte da Terra, é como a vida de um soldado, consiste de longos períodos de tédio e breves períodos de terror”.

Eventos geológicos ou climatológicos de alta intensidade não tem aumentado sua frequência ao longo do tempo, na realidade seguindo o princípio da Entropia a força destes eventos vem diminuindo ao longo do tempo. Mas o que mudou foram as consequências socioeconômicas de tais ocorrências. Eventos como terremotos, furacões, tsunamis resultam em consequências econômicas cada vez mais graves atualmente que no passado, devido as relações de conexão entre economia e qualidade de vida. Para exemplificar isto faça o seguinte experimento mental: retire energia elétrica de aborígenes australianos ou dos Yanomamis por uma semana, e veja o que acontece, agora imagine o mesmo cenário para as cidades de Nova York ou São Paulo.

Para nós seres humanos o que importa no final das contas é que: O mundo é dominado pelo extremo, pelo desconhecido e pelo muito improvável. História e Sociedade não se arrastam. Elas dão saltos. Seguem de ruptura a ruptura, intermediadas por poucas vibrações. Ainda assim, nós gostamos de acreditar na progressão previsível e em pequenos incrementos.

Ataque terrorista a Nova York 11 de setembro de 2001;

Tsunami em Sumatra 26 de dezembro de 2004;

Tsunami na costa japonesa em março de 2011;

Deslizamento na Serra do Mar janeiro de 2010, 2011 e 2012;

Choque de um bólido na superfície da Terra na transição Cretáceo –Terciário;

Acrescente mais elementos à lista.

PS: A lista de autores acima mencionados que tratam do acaso, devo acrescentar ainda o brilhante Richard Dawkins (O relojoeiro cego), onde pequenas mudanças aleatórias resultam em um mundo sem desígnio. 

A Serra do Mar

A Serra do Mar têm a sua origem a partir da consolidação do embasamento da Plataforma Sul-Americana (final do Proterozóico a Cambriano). Posteriormente, durante a separação mesozóica, que subdividiu o supercontinente Gondwana e culminou com a abertura do Oceano Atlântico, inúmeras descontinuidades mais antigas foram reativadas em pulsos descontínuos que perduraram desde o Cretáceo até o Terciário.   

Evidências de reativação tectônica têm sido descritas para muitas das principais zonas de cisalhemento e falhas regionais do sudeste brasileiro.

O soerguimento, progressivo e pulsativo, da área continental (e plataforma continental adjacente) vizinha à bacia de Santos resultou em uma compensação isostática entre a bacia em afundamento e a área continental em elevação e erosão, portanto, passando a sofrer alívio de carga. Pulsos de desse evento tectônico associa-se a retomada de fenômenos magmáticos, que resultaram nas intrusões basálticas na área centro-norte da bacia e alcalinas na região costeira e plataforma rasa atual. Estudos indicam que há 86 Ma. a região sofreu um soerguimento acompanhada posteriormente de erosão da ordem 2,5 km. A grande espessura e extensão que as formações Santos e Juréia adquirem na borda proximal da bacia indicam a importância do relevo surgido com o soerguimento.

Com este cenário, a atual Serra do Mar foi então posivelmente, modelada a partir do soerguimento do bloco ocidental da Falha de Santos e abatimento do bloco oriental como resultado de abatimentos do planalto durante o magno evento tectônico iniciado no Paleoceno (aproximadamente 65 - 55 Ma.). A erosão da serra por ação de rios, mar e movimentos em massa de suas vertentes tê-la-ia feito recuar durante o Cenozóico, até três a quatro dezenas de quilômetros, abandonando numerosas ilhas e baixios próximo à costa atual.

Assim, atividades tectônicas e as variações do nível do mar impulseram os controles morfológicos a esta importante feição geomorfológica brasileira.



Bacias sedimentares de Campos e Santos demonstrando a extensão da sua margem continental em decorrência de processos progradacionais de sedimentos.

Os processos naturais no atual domínio da Serra do Mar, uma região submetida a altas pluviosidades médias anuais envolvem intensa movimentação de massa. O registro da coluna estratigráfica quaternária permite asseverar que os episódios recentes não são isolados, mas representam a continuidade de uma longa sucessão de eventos de escorregamento e deslocamento de massa.

Deslizamento de terra ocorrida nas cidades de Nova Friburgo e Teresópolis, RJ. em janeiro de 2011. 

Texto extraído de: Origem e evolução da Serra do Mar de Fernando Marques de Almeida e Celso Carneiro. Publicado na Revista Brasileira de Geociências em 1998.

Vídeos

Abaixo seguem alguns sites onde videos de geologia marinha e oceanografia podem ser obtidos:

http://oceanexplorer.noaa.gov/welcome.html

http://www.youtube.com/user/oceanexplorergov

http://oceanservice.noaa.gov/video.html

http://oceanexplorer.noaa.gov/okeanos/media/slideshow/video_playlist.html



Fortes rios, fortes ventos

Os grandes rios modificam a morfologia das plataformas continentais contíguas, provocando um alargamento destas áreas e alguns destes rios constroem vastos depósitos sedimentares designados de leques submarinos sobre o sopé continental. O leque do Ganges, por exemplo, estende-se por centenas de quilômetros no Golfo de Bengala.

O próprio sopé continental é a província fisiográfica mais desenvolvida da margem continental brasileira. Sua cobertura sedimentar é constituída predominantemente por sedimentos terrígenos, provenientes em quase toda a sua totalidade, da plataforma continental.

O rio Amazonas despeja um volume médio de 6,3 trilhões m3/ano, o que representa aproximadamente 16% de toda a água doce descarregada nos oceanos. A descarga de sedimentos do Amazonas tem sido estimada em 1,2 bilhão de toneladas/ano, dos quais 75 a 80% deste suprimento sedimentar vai alimentar o delta subaquoso adjacente à foz do rio. O cone submarino do Amazonas estende-se a uma distância superior a 200km da base do talude continental.

A pluma de sedimentos estuarina do Amazonas é transportada preferencialmente para noroeste, por cerca de 20 a 40 km, com uma velocidade, na superfície variando de 40 a 80 cm/s.

Na plataforma continental do Amazonas, o fluxo de água doce estende-se por impressionantes 100-120km. Nesta área a salinidade é próxima a zero e a temperatura na superfície da água oscila entre 27,5 a 290C.

Estes números por si só, são bastante expressivos, porém existe um outro tipo de transporte de materiais detritais tão ou mais impressionante, quanto ao descrito acima.

A circulação atmosférica consegue deslocar importantes quantidades de sedimentos que chegam a cruzar bacias oceâncias.

Poeira sobre o Mar do Caribe, proveniente do Deserto do Saara.

Tempestade eólica no Noroeste do continente Africano.

Situação semelhante ocorre também no Noroeste da Austrália, e no deserto de Gobi, China.

Aula Prática

Seguem dois sites onde estão disponíveis dois programas a serem utilizadas nas aulas práticas de geologia marinha.


http://worldwind.arc.nasa.gov/java/

http://www.virtualocean.org/

Após a instalação dos programas, traçe uma série de perfis batimétricos das bacias sedimentares marinhas elencadas abaixo, e com o World Wind produza algumas cenas da parte emersa das respectivas bacias, descrevendo-as no que tange ao seu arcabouço estrutural, geológico-geomorfológico e bacias hidrográficas.

Bacias Sedimentares

Foz do Amazonas;                                                                                      Mucurí;
Para/Maranhão;                                                                                          Espírito Santo;
Barreirinhas;                                                                                               Campos;
Ceará;                                                                                                        Pelotas.
Potiguar;
Pernambuco-Paraíba;
Sergipe/Alagoas;
Jacuípe;
Camamú;
Almada;
Jequitinhonha;
Curumuxatiba;

Um detalhamento maior das feições batimétricas poderá ser obtido no site da DHN (Diretoria de Hidrografia e Navegação), onde é possível a obtenção das cartas náuticas em formato raster, já georreferenciadas.
https://www.mar.mil.br/dhn/dhn/index.html

Obs: A visualização ou utilização das Cartas Raster requer o uso de programa computacional compatível (ArcGis, por exemplo).

Fracionamento isotópico e a importância dos foraminíferos como paleotermômetros ambientais

Hoje falaremos sobre foraminíferos. É isto mesmo foraminíferos!!!, estes organismos que foram por muito tempo negligenciados por uma fatia enorme de geólogos, se prestam para uma larga variedade de estudos ambientais, climáticos, ecológicos e é claro são ferramentas essencias na industria do petróleo através da bioestratigrafia.

Isótopos são elementos com o mesmo número atômico mas com diferentes números de massa. Lembrando que é o número de prótons que determina o número atômico e a soma do protóns com os nêutrons determina o seu número de massa.

As propriedades termodinâmicas das moléculas depende da massa dos átomos que as compõem, ocorrendo, como conseqüência, o fracionamento dos isótopos estáveis. A energia de uma molécula de um certo gás, por exemplo, pode ser descrita por interações dos elétrons, além de componentes rotacional, translacional e vibracional dos átomos na molécula. Moléculas contendo diferentes isótopos de um elemento, em posições equivalentes, possuem diferentes componentes vibracionais que por sua vez é dependente da massa.

Abundância dos isótpos Oxigênio, Hidrogênio e Deutêrio na Terra:

O16 = 99,7621                H = 99,9844                       

O17 = 0,0379                  D = 0,01557

O18 = 0,20004

A energia de uma molécula decresce com a diminuição da temperatura. A freqüência vibracional é inversamente relacionada à raiz quadrada da massa (ν = 1 / M ½).


Nesses termos, uma dada molécula possuindo um isótopo leve de um elemento (Ex.: 14NH3) possuirá uma maior freqüência vibracional para T = 0oK e, conseqüentemente, maior energia no ponto zero (Eo – energia no ponto zero). Outra molécula com maior massa (Ex:. 15NH3) possuirá menor ν e menor Eo. A conseqüência desse fenômeno é que a/as ligação/ligações formadas pelo isótopo leve na molécula será mais fraca que a ligação/ligações do isótopo pesado na molécula. Em outras palavras, a energia de ligação dos isótopos leves numa molécula será mais fraca que a do pesado, fazendo que as moléculas com isótopo leve sejam mais reativas.

Assim, é necessário mais energia para, por exemplo, uma molécula de água D216O passar do estado líquido ao de vapor que outra mais leve (H216O).

Isto significa dizer que a relação isotópica O16/O18 nas carapaças dos foraminíferos são termômetros naturais do clima na Terra. Se não vejamos: a concentração de O18 nas carapaças de todos os organismos que secretam CaCO3 em sua membrana celular será inversamente proporcional a temperatura ambiente.

O fracionamento isotópico da água marinha pelos foraminíferos depende da temperatura. Mais O16 nas carapaças carbonáticas indica água mais quente. Em períodos glaciais a concentração de O18 em foraminíferos aumenta em 1.7‰, isto por que a água dos oceanos ficam enriquecidas em O18 nos estádios glaciais, já que o O16 escapou para atmosfera.

Por fim mais alguns comentários sobre as propriedades físico-química da matéria. 

Movimento Browniano – movimento irregular de partículas imersas em um líquido ou em um gás. Esse fenômeno é devido ao bombardeamento que as partículas sofrem por parte das moléculas do líquido ou gás, que estão em contínuo movimento.

No interior de todo o corpo, seja ele líquido, sólido ou gasoso, as moléculas não permanecem imóveis, mas estão em contínuo movimento e se agitam com uma energia que cresce quando a temperatura do corpo aumenta (movimento de agitação térmica).

As moléculas estão submetidas a duas diferentes influências: a força de coesão, que tende a mantê-las ligadas, e o movimento de agitação térmica, que tende a distanciá-las umas das outras.

Se, numa substância, o efeito da força de coesão é preponderante em relação à energia cinética das moléculas, essas partículas permanecem ligadas, limitando-se a oscilar em torno de suas posições de equilíbrio. Um corpo assim constituído encontra-se no estado sólido.

Em outros casos, a agitação das moléculas é mais intensa, superando ligeiramente o efeito da força de coesão. Quando isto ocorre, as moléculas já não se mantêm confinadas em posições fixas, mas conseguem deslizar umas sobre as outras, sem que a distância intermolecular varie muito. Um corpo que se apresente nessas condições é considerado líquido.

Se a energia de agitação for grande a ponto de superar completamente o efeito das forças de atração, as moléculas poderão mover-se livremente, vagando por todo o espaço disponível, colidindo, saltando e se desviando. Uma substância nessas condições torna-se um gás.

A propósito calor e temperatura não são a mesma coisa. Calor é uma medida de quantas moléculas estão vibrando e quão rapidamente elas estão vibrando. Temperatura é um registro de quão rapidamente as moléculas de uma substância estão vibrando.

Pergunta: As curvas de variações de paleotemperaturas obtidas com análise de foraminíferos e corais permitiram montar os estágios isotópicos. Descreva as características climáticas destes estágios isotópicos.

 

Quando a gravidade é temporariamente subjugada - a importância dos fluidos nos processos geológicos.

Em bacias sedimentares a presença de fluidos exerce uma função primaz não somente, nos processos diagenéticos, mas também na formação de porosidade e permeabilidade dos depósitos sedimentares. Além destes fatores, as características dos fluidos são fundamentais nos processos de transporte e deposição das partículas sedimentares.

O fluido que envolve o grão exerce sobre seu centro de massa uma força de reação, conhecida como empuxo (Princípio de Arquimedes). A magnitude do empuxo é diretamente proporcional à densidade do fluido que envolve o grão. Define-se Densidade (d) como a razão entre massa específica (δ) de um objeto e o δ da água (1g/cm3).

A força resultante entre peso e empuxo é a tensão interna atuante no grão, a qual depende da sua densidade efetiva (diferença de densidade entre grão e fluido). Quando a densidade efetiva é negativa (fluido mais denso que o grão), o empuxo sobrepuja a força peso e ocorre flutuação.

A viscosidade do fluido, contudo, exerce um papel importante na decantação das partículas. A viscosidade corresponde à tensão necessária para produzir determinada deformação no fluido e mede a resistência do fluido ao cisalhamento.

Com o aumento da viscosidade, o deslocamento do grão tende a prosseguir, oferecendo, por exemplo, resistência a sua decantação. Daí se conclui que a viscosidade é inversamente proporcional à fluidez.



Como volumes são sempre positivos, concluímos que, a depender do ambiente inserido, massas podem ser negativas. Nestas circunstâncias, o sentido do vetor peso se inverte, apontando para cima: quer dizer, a massa da Terra o repele.

A partir daí, é reconhecido dois tipos de transporte sedimentar. Quando as forças de corpo (gravidade) e de superfície (coesão e atrito entre partículas) atuam sobre cada grão individualmente é porque os grãos apresentam suficiente liberdade de movimento em um fluido pouco viscoso, constituindo então transporte de grãos livres. Diferentemente, quando a força-peso age mais sobre a massa de grãos do que sobre grãos individuais, é por que os grãos estão muito próximos, em alta concentração em relação ao fluido, nestas circunstâncias ocorre transporte gravitacional ou fluxo denso.

A Lei de Stokes e a decantação de partículas pelíticas

Um dos princípios fundamentais em que se baseia a análise granulométrica é que pequenas partículas decantam com velocidades constantes. Estas partículas atingem essas velocidades constantes, em meio fluido, tão logo a resistência do fluido se iguala-se à força de gravidade, que age sobre a partícula.

Em geral a velocidade de decantação das partículas depende do seu raio, da sua forma, da sua densidade e da densidade e viscosidade do fluido. Stokes estudando as velocidades de queda de esferas dentro de cilindros com líquidos de diferentes viscosidades, chegou à fórmula empírica, que dá o valor da resistência que um fluido oferece a movimentação em seu meio.

R = 6π x r x n x v

R = resistência à queda em g.cm/s2;

r = raio da esfera em cm;

n= viscosidade do fluido em dinas;

v= velocidade de queda em cm.s-1

Dunas Costeiras

A origem e evolução das acumulações eólicas são determinadas por fatores ambientais de escala regional ou local: (i) suprimento de sedimentos, (ii) textura dos sedimentos, (iii) cobertura vegetal (iv) velocidade e variabilidade dos ventos (v) topografia pretérita (vi) variações climáticas e do nível do mar e (vii) soerguimento e subsidência tectônicas.

Nas zonas costeiras podem ser adicionadas: profundidade do lenço freático, amplitude das marés, morfologia praial, orientação da linha de costa.

A construção e evolução das dunas costeiras são decorrentes de processos atuantes a longo e a curto prazo. No primeiro caso, a morfologia dunar pode manter-se sem qualquer alteração por centenas a milhares de anos. No segundo caso, a construção e a evolução da morfologia dunar estão submetidas às modificações temporais, diárias ou sazonais. Tais modificações, em geral, estão relacionadas com fenômenos naturais, cuja variabilidade depende do sistema de circulação atmosférica local e global como as brisas marinhas e terrestres, os ventos alísios e eventos de curta duração tipo El-Ninõ e La-Ninã.

Na região Nordeste do Brasil, a evolução da zona costeira durante o Quaternário foi controlada pelas variações relativas do nível do mar, pelo comportamento dos ventos alísios e pelas variações climáticas. Os campos de dunas costeiras, ai presentes, têm no clima seu controle mais importante. Os campos de dunas costeiras ativas estão presentes somente naqueles trechos onde ocorrem, pelo menos, quatro meses de seca consecutivos durante o ano.

As dunas costeiras são alimentadas pelas areias da face de praia, o que tende a gerar localmente déficit de sedimento, uma vez que estas dunas migram para o interior da costa, recobrindo ou “transgredindo” terrenos mais antigos.

No Rio Grande do Sul, por exemplo, dunas eólicas costeiras estão largamente representadas uma vez que esta região apresenta uma conjunção de fatores que favorecem a formação destes campos eólicos: possui topografia de terras baixas (planície costeira), regime de ventos apropriado (em velocidade e direção) e grande estoque de areia quartzosa fina, disponível em praia retilínea exposta à ação das ondas.

Geralmente, as areias de granulometria média, fina e muito fina são colocadas em transporte pelo vento quando este atinge velocidades superiores a 5 m/s.

Texto extraído de Liana Barbosa - Campos de dunas costeiras associados à desembocadura do rio São Francisco(SE/AL): origem e controles ambientais. Tese de Doutorado, Universidade Federal da Bahia.

Vista geral do campo eólico de Cidreira, Rio Grande do Sul. Extraído de Tomazelli e colaboradores (2008).

Fotografia aérea vertical do campo eólico de Itapeva, Rio Grande do Sul. Extraído de Tomazelli e colaboradores (2008). 

Campo de dunas dos Lençois Maranhenses, MA.

Com base em imagens de satélite disponíveis no Google Earth identifique campos de dunas ativas e inativas no setor Leste/Nordeste do Brasil. Uma vez identificada as dunas costeiras obtenha das estações meteorológicas mais próximas a direção e intensidade dos ventos atuantes.

Alterações de curto e longo prazo

Os chamados sistemas limiares incluem sistemas físicos, biológicos, químicos e sociais, entre outros. À primeira vista, parecem totalmente diferentes entre sí. Porém, há características comuns a todos eles: seus elementos são capazes de acumular energia até certo valor máximo (valor limiar). Mas, quando a energia acumulada em um dos seus elementos constituintes ultrapassa este limiar, ela é liberada parcialmente para os elementos vizinhos e para fora do sistema.

Com a energia recebida, é possível que a energia de alguns elementos vizinhos também ultrapasse o valor limiar, gerando uma nova liberação energética e assim por diante.

Comumente as zonas costeiras são definidas como uma área de interação dos domínios atmosféricos, terrestres e oceanográficos, no entanto estas áreas se enquandram muito bem em sistemas limiares com um comportamento complexo e não linear.

Imagine uma zona costeira sendo acometida pela seguinte conjunção de fatores: marés astronómicas + marés meteorológicas + alta pluviosidade nas bacias hidrográficas + formação de ciclones e/ou anticiclones. Certamente Zeus, não ficaria indiferente a este cenário. 

Litoral da Escócia, janeiro de 2005.

Praia do Alabama, EUA, após a passagem do furação Ivan. Modificado de Sallenger e colaboradores 2006.

Furacão Ivan passando sobre a península de Yucatan, México. Fonte NOAA. 

População de Bangladesh refugiada pelas intempéries.

Responda porque a faixa litorânea de Bangladesh é uma das áreas mais propensas a desastres naturais no globo.