Praia de alimentação

Praia de alimento é uma adaptação de tecnologia usado principalmente em resposta a erosão da linha de costa, embora a redução de enchentes benefícios também podem ocorrer. É uma abordagem de engenharia suave para a proteção costeira que envolve a adição artificial de sedimentos de qualidade adequada a uma área de praia que tem um déficit de sedimentos. O alimento também pode ser referido como recarga de praia, enchimento de praia, reabastecimento, re-nutrimento e alimentação de praia. A descrição desta tecnologia tem origem em Linham e Nicholls (2010).

Descrição

adição de material de praia reconstrói e mantém a praia em uma largura que ajuda a fornecer proteção contra tempestades. Esta abordagem é utilizada principalmente em praias de areia, mas o termo também pode referir-se a nutrição com seixos ou mesmo paralelepípedos. No entanto, o objectivo deve ser assegurar que o material nutritivo seja compatível com o material natural (ou nativo) de praia existente (Reeve et al., 2004). A nutrição é frequentemente usada em conjunto com a criação artificial de dunas.

o benefício do alimento da praia vem da dissipação de energia das ondas; quando as ondas percorrem uma praia e quebram, elas perdem energia. Diferentes formas e gradientes de perfil de praia interagem com as ondas em diferentes proporções. A forma transversal de uma praia, portanto, afeta sua capacidade de atenuar a energia das ondas. Uma praia “dissipativa” – uma que dissipa energia considerável das ondas – é ampla e rasa, enquanto uma praia “reflexiva” – uma que reflete a energia das ondas que chegam para o mar – é íngreme e estreita e alcança pouca atenuação da energia das ondas. A lógica por trás do alimento da praia é transformar uma praia erodida e reflexiva em uma praia mais ampla e dissipativa, o que aumenta a atenuação de energia das ondas (Francês, 2001).

além de ajudar a dissipar a energia das ondas recebidas, o alimento da praia aborda um déficit de sedimentos: a causa subjacente da erosão. Isto é conseguido através da introdução de grandes quantidades de material de praia para o orçamento de sedimentos costeiros a partir de uma fonte de sedimentos externos, também referido como um local de empréstimo. O termo “orçamento dos sedimentos” é utilizado para descrever o equilíbrio cuidadoso que existe entre o sedimento de entrada e o sedimento de saída. Muito parecido com uma conta bancária, quando mais material é adicionado do que removido, uma acumulação ocorre e a costa constrói para o mar; inversamente, quando mais material é removido do que depositado, a erosão ocorre (Morton, 2004). A nutrição resolve um déficit de sedimentos – a causa da erosão – através da introdução de grandes quantidades de material de praia para o sistema nearshore. Por sua vez, isto pode fazer com que a costa construa em direção ao mar.

é importante notar que o alimento da praia não impede a erosão, mas simplesmente fornece sedimentos a partir de uma fonte externa, sobre a qual as forças erosionais continuarão a agir. Neste sentido, o alimento da praia proporciona um sacrifício, em vez de uma barreira fixa contra a erosão costeira.

as forças erosionais contínuas provavelmente retornarão a praia para um estado onde a re-nutrição é necessária. A figura 1 mostra o volume da praia em uma praia nutrida no Reino Unido, ao longo do tempo. Pode-se ver que com o tempo o volume da praia diminui como resultado da erosão natural. Quando a praia se reduz a um volume crítico, a re-nutrição deve ser empreendida para evitar danos às infra-estruturas costeiras.

vários métodos de nutrição podem ser utilizados, incluindo colocação por dragas, camiões ou correias transportadoras. A areia pode ser colocada para criar uma extensão da largura da praia ou como um depósito subaquático que será gradualmente movido em terra sob a ação normal das ondas – isto segue a prática atual nos Países Baixos (VanKoningsveld et al., 2008). A colocação como depósito subaquático também serve para incentivar a dissipação de energia das ondas, reduzindo assim o seu impacto na costa (Dean, 2002).

o fornecimento de material nutritivo por dragagem offshore é frequentemente favorecido porque permite obter grandes quantidades de material de uma área onde a sua remoção e transporte em terra é razoavelmente não perturbador para as comunidades costeiras (Dean, 2002). Durante a dragagem, os sedimentos são removidos do fundo do mar juntamente com quantidades significativas de água. A mistura é designada por “chorume” e as suas características líquidas permitem que seja transferida para terra por condutas flutuantes ou submersas ou pelo “método rainbow” (ver Figura 2).

uma alternativa à dragagem offshore é a remoção de sedimentos de qualidade Praia de fontes terrestres. Os sedimentos são então transportados para o local do alvo por transporte de camiões. Apenas uma pequena percentagem de nutrientes é realizada desta forma e a abordagem é mais adequada para operações de menor escala devido ao modo de transporte mais intensivo em mão-de-obra (Dean, 2002).

uma vez que o sedimento tenha sido transportado para a praia-alvo, deve ser depositado adequadamente. Se se utilizarem locais de dragagem offshore, os sedimentos podem ser despejados como depósitos subaquáticos. No entanto, o alimento mais comumente traz sedimentos para terra. Uma vez em terra, sedimentos podem ser retrabalhados para formar uma praia plana. Se desejado, dunas artificiais também podem ser criadas na porção de terra da praia, através do uso de bulldozers ou outros meios.

vantagens da tecnologia

se bem executada, os benefícios da nutrição são muitos e variados. Mais importante ainda, a alimentação da praia reduz os impactos prejudiciais da erosão costeira, fornecendo sedimentos adicionais que satisfazem as forças erosionais. A erosão da Costa continuará a ocorrer, mas a praia alargada e aprofundada proporcionará um amortecedor para proteger as infra-estruturas costeiras e outros bens dos efeitos da erosão costeira e dos danos causados pelas tempestades.

a alimentação da praia é uma solução flexível de gestão costeira, na medida em que é reversível. Isto é altamente benéfico, uma vez que permite que a mais ampla gama de opções de gestão costeira seja passada para a próxima geração.

a redistribuição terrestre do material adicionado ocorrerá através de um processo conhecido como deriva de longshore, sob a ação de ondas, marés e vento. A deriva de Longshore é causada por ondas que se aproximam obliquamente da Costa, Carregando sedimentos de praia com eles. Quando as ondas retornam ao mar, o movimento é sempre perpendicular à costa. Isto inicia um movimento gradual ao longo do solo de sedimentos, como mostrado na Figura 3. Como resultado da redistribuição de sedimentos por deriva de longshore, o alimento da praia pode ter um impacto positivo em áreas adjacentes que não foram diretamente nutridas. Isto pode proporcionar benefícios mais amplos, incluindo a redução da erosão das praias e dos penhascos para toda a célula costeira (uma célula costeira é uma extensão da costa dentro da qual o movimento dos sedimentos é auto-contido. Os sedimentos dentro de uma célula costeira não são transportados nem partilhados com células adjacentes).

a alimentação das praias pode complementar medidas de protecção duras, tais como as “seawalls”, que podem continuar a ser utilizadas como última linha de defesa. A existência de uma ampla praia arenosa em frente a essas estruturas reduz grandemente a energia das ondas que as atingem, proporcionando, assim, proteção adicional.

a adição de sedimentos que se assemelham ao material natural da praia ajudará a manter a paisagem natural da praia, proporcionando uma maior capacidade para lidar com a erosão costeira e inundações. A aparência natural dos projetos de nutrição também significa que estes esquemas são esteticamente agradáveis.

o turismo costeiro depende fortemente do “sol, mar e areia”. Como resultado, a nutrição da praia tem o potencial de promover a recreação e o turismo através do alargamento da praia (Nicholls et al., 2007b). Isto pode servir para melhorar o turismo pré-existente ou pode servir para atrair turistas para a área, incentivando assim o desenvolvimento.

também é possível proporcionar benefícios ecológicos através da alimentação da praia. Os esquemas têm sido mostrados para fornecer locais de nidificação melhorados para tartarugas marinhas quando projetados com os requisitos destas criaturas em mente (Dean, 2002). Isto, por sua vez, pode servir para promover o “ecoturismo”, com consequentes benefícios de desenvolvimento.

Hoje, a nutrição é muito popular em países desenvolvidos, mas também tem encontrado aplicação em países em desenvolvimento, como o Brasil (Vera-Cruz, 1972; Elfrink et al., 2008), Nigeria (Sunday & John, 2006), Korea (Kim et al., 2008), Gana (Nairn et al., 1998) e Malásia (Brøgger & Jakobsen, 2008). A tecnologia e os métodos envolvidos estão bem estabelecidos e muitos empreiteiros experientes em nutrição de praia estão disponíveis em todo o mundo para realizar tais projetos.

desvantagens da tecnologia

como já foi dito, a nutrição não é uma solução permanente para a erosão da Costa. Serão necessários retornecimentos periódicos, ou “suplementos”, para manter a eficácia de um sistema. Isto exigirá um re-investimento regular, mas pode ser visto como um custo de manutenção, como aqueles associados com estruturas de engenharia dura.Tal como acontece com qualquer tipo de obras de protecção em terra, a redução do risco de inundações e erosão costeira resultará num maior sentido de segurança. Em certa medida, isso é desejável. No entanto, mesmo na presença de medidas de protecção, a zona costeira continua a ser susceptível a inundações costeiras extremas e a fenómenos de erosão, permanecendo exposta a catástrofes naturais com longos períodos de regresso. Se não forem cuidadosamente regulamentadas, as medidas de protecção podem promover um desenvolvimento imprudente nestas áreas de risco, em resultado do aumento do sentimento de segurança.

Depósito de sedimentos em praias pode gerar uma série de efeitos ambientais negativos, incluindo enterramento direto de animais e organismos que residem na praia, letais ou danosos doses de turbidez da água – nebulosidade causada pela agitação de sedimentos e alterado sedimentos composições que podem afetar os tipos de animais que habitam a área (Dean, 2002). Consequentemente, os projectos devem ser concebidos com a compreensão e preocupação das potenciais consequências adversas para o ambiente. Deve ser dada especial atenção aos impactos sobre espécies importantes ou raras residentes na zona costeira.

a colocação de material de enchimento na praia pode perturbar os habitats da praia e do oceano, tais como nidificação de aves e tartarugas marinhas, se os esquemas não forem adequadamente concebidos. Isto é especialmente o caso se o Tamanho/Composição do grão de areia não corresponde aos materiais nativos da praia (COI, 2009).

espera-se que a aplicação do alimento da praia cresça no futuro e, como resultado, pode haver maior procura de sedimentos de alta qualidade. A disponibilidade limitada de grandes empreiteiros, associada a um aumento da procura de projectos de nutrição, já provocaram aumentos de custos para projectos de nutrição nos Países Baixos, onde é amplamente aplicada (Hillen et al., 2010). É provável que esta tendência ascendente seja observada noutro local no futuro.

necessidades e custos financeiros

Lanham et al. (2010) extensivamente pesquisou os custos unitários do alimento da praia. Foi demonstrado que os custos variam tipicamente de US $ 3-15 / m3 (aos níveis de preços de 2009), onde os locais de dragagem estão disponíveis localmente (Linham et al., 2010). O determinante mais importante dos custos de alimentação parece ser a distância de transporte do material de praia.

a maioria destes dados foi recolhida em países desenvolvidos porque é aqui que a maior parte do alimento ocorre hoje. Nos países em desenvolvimento, os custos seriam, em geral, semelhantes ou possivelmente superiores, devido à sua indústria de engenharia costeira menos desenvolvida.

a grande variação dos custos é aparente entre e dentro dos países. Este é o resultado dos numerosos factores a seguir descritos (CIRIA, 1996; Linham et al., 2010):

• tamanho do Projeto e resultante de economias de escala
• Distância entre draga e sites de destino
• Número de viagens necessárias entre draga site e nutrição área
• Fundo de forma a emprestar site – determinante da draga tamanho que possa ser utilizado e, portanto, afeta o número de viagens que deve ser feito
• Recarregar material – material mais grosseiro provoca maior desgaste do equipamento e rasgos, o que é susceptível de ser repassado para os clientes por empreiteiros
• Estimativa de perdas de materiais
• Disponibilidade (e tamanho) de dragas
• Grau de exposição local – determina o tipo de draga a ser utilizado e pode também encurtar as horas de trabalho quando um site está sujeito à energético ventos e ondas
• amplitude das Marés – grandes marés intervalos de fornecer restrições de tempo quando dragas são capazes de abordagem suficientemente perto da costa para depósito de material. Esta reviravolta pode afectar o tempo necessário para concluir um projecto
• requisitos de terceiros

o pagamento aos contratantes baseia-se normalmente no volume de sedimentos entregue. Isto normalmente exige que os levantamentos das secções visível e subaquática da praia sejam completados antes e depois do alimento.

o custo contínuo de monitorização deve ser contabilizado ao considerar o custo global de nutrição. É provável que os custos de monitorização variem em função dos custos locais da mão-de-obra e, como tal, podem variar significativamente entre países (Mason, pers. comunicacao.).

requisitos institucionais e organizacionais

os grandes estabelecimentos de alimentação de praia requerem normalmente estudos de engenharia extensos e conhecimentos e equipamento especializados. Isto pode incluir dragas e condutas que precisam de ser contratadas por um contratante especializado. No entanto, também é possível realizar nutrição em menor escala. Sedimento de qualidade praia pode ser transferido de fontes terrestres ou de áreas de deposição para áreas erosionais por transporte de caminhão. Devido à natureza em menor escala desta abordagem e ao facto de poder ser utilizado equipamento facilmente disponível, a alimentação por transporte de camiões pode ser mais praticável a nível local.

uma vez que a nutrição tenha sido realizada, o acompanhamento contínuo da praia é necessário para avaliar o sucesso da nutrição e para determinar quando a nutrição será necessária. Dada a formação e a tecnologia adequadas, o acompanhamento deverá ser possível a nível local / comunitário. Os esquemas de nutrição devem ser avaliados como um todo, no entanto, que pode exigir a participação de múltiplas comunidades se a nutrição é realizada em grande escala.

barreiras à implementação

nutrição de Praia requer uma fonte adequada de sedimentos para ser identificada na proximidade suficiente do local de alimentação. Isto garante que os custos são mantidos a um nível razoável. A disponibilidade de sedimentos é altamente variável em todo o mundo e fontes adequadas podem não ser facilmente encontradas. A crescente popularidade do alimento da praia em todo o mundo pode, portanto, causar problemas de disponibilidade de sedimentos à medida que a demanda aumenta. Este problema já está a ser experimentado em pequenas ilhas onde a areia é frequentemente transportada grandes distâncias para projectos de nutrição.

a alimentação de Praia requer equipamento e conhecimentos altamente especializados, incluindo dragas e condutas que terão de ser contratadas por um contratante especializado. Hillen et al. (2010) registaram o número limitado de grandes contratantes disponíveis e salientaram igualmente o aumento dos custos associado devido à elevada procura. As características locais também influenciarão o tipo e a dimensão das dragas que podem ser utilizadas, o que pode limitar ainda mais a disponibilidade das dragas.

a sensibilização do público para a forma como funcionam os esquemas de alimentação das praias também pode constituir uma barreira. Isto é especialmente o caso quando se utiliza o alimento da face da costa ou a deposição de sedimentos subaquáticos. Usando estas técnicas, as vantagens da nutrição podem não ser imediatamente perceptíveis e a menos que o público seja educado sobre como o esquema funciona, eles podem duvidar dos benefícios da nutrição e se opor a tais projetos. O público também deve estar ciente de que a nutrição não é uma solução permanente e que os re-nutrimentos serão necessários. Se isso não for comunicado, o público pode novamente acreditar que o esquema falhou e ressentir-se de mais gastos em re-nutrição. Tal será especialmente o caso se o financiamento público for utilizado para cobrir os custos de alimentação.

oportunidades de implementação

a alimentação de praia pode funcionar como uma opção de eliminação rentável para a dragagem de manutenção de portos e canais. A utilização de material de dragagem também combate a potencial falta de sedimentos adequados ao largo. No entanto, deve ter-se o cuidado de utilizar o material de dragagem, uma vez que as dragas portuárias podem conter níveis elevados de poluentes que devem ser cuidadosamente monitorizados.

a alimentação da praia também pode ser utilizada em conjunto com outras tecnologias de adaptação e pode ajudar a resolver os inconvenientes destas tecnologias duras, que incluem a queda de praias e a fome sedimentária.

se a nutrição proporciona benefícios ecológicos, também pode servir para incentivar o ecoturismo e proporcionará um fluxo de rendimentos para a economia local.

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Autor affiliations

• Matthew M. Linham, School of Civil Engineering and the Environment, University of Southampton, UK
• Robert J. Nicholls, School of Civil Engineering and the Environment and Tyndall Centre for Climate Change Research, University of Southampton, UK