Análise da variabilidade do campo termohalino e suas forçantes no eixo central da Baía de Todos os Santos

Abstract

Estudos pretéritos mostraram que existe um gradiente de temperatura e salinidade na Baía de Todos os Santos (BTS), a segunda maior baía do Brasil. Entretanto, as séries de dados observacionais utilizadas foram curtas, muitas vezes não simultâneas e assim incapazes de caracterizar apropriadamente as variações no tempo e no espaço do campo termohalino. Utilizando um conjunto de dados oceanográficos e meteorológicos coletados entre os anos de 2012 e 2015, o presente trabalho tem como objetivo principal investigar a variabilidade espaço-temporal da estrutura termohalina do eixo principal da BTS e sua correlação com os aspectos meteorológicos e fluviais. Os dados foram obtidos a partir de sensores de temperatura e condutividade instalados em três estações ao longo de um percurso de 48 km, os quais possibilitaram analisar a variabilidade destes campos, e seus gradientes longitudinais e verticais, em escalas semi-diurna, diurna, intra e inter-anual. Foram obtidas séries temporais de temperatura do ar, radiação solar, insolação, vento e precipitação, vazões fluviais diárias do rio Paraguaçu. Os resultados mostraram que a BTS vivenciou um dos anos hidrológicos mais secos dos últimos trinta anos no inicio do monitoramento, quando ocorreu uma situação de hipersalinidade que evolui ao final do verão para uma rolha de sal, quando a BTS se tornou temporariamente um estuário negativo. Neste mesmo ano ocorreram as maiores temperaturas da água (31,1 °C) e salinidades (39,2 psu) registradas e as maiores diferenças térmicas entre as estações. Também, foi notado maior frequência de ocorrência de ressurgência costeira que resultou em decaimentos da temperatura de até 2,3 °C na entrada da baía. Já os anos de 2014 e 2015 foram marcados por uma maior nebulosidade, menor insolação, redução da temperatura do ar, menor incidência de ventos de NE, e maior aporte de água pluvial e fluvial. Com isso, a baía apresentou uma tendência de aumento dos gradientes de salinidade e de diminuição dos gradientes de temperatura. A análise harmônica mostrou que ciclos astronômicos explicam entre 76 % a 88 % das variâncias nos valores de temperatura e entre 25 % e 73% da variância da salinidade. Existiram fortes correlações de temperatura e de salinidade entre as estações hidrológicas, porém moduladas pela sazonalidade climática.

Existing investigations of the thermohaline field in Todos os Santos Bay (BTS) relied on short and non-synchronous data sets that prevented a detailed investigation of space/time variations of temperature and salinity. Based on a new set of hourly temperature and conductivity time series obtained between 2012 and 2015, this study aims to investigate the spatial and temporal variabilities of the termohaline field and their correlation with meteorological and astronomical forces, as well as with the fluvial discharge. Three monitoring stations were set up along a 48 km transect of the bay. Air temperature, solar radiation, wind speed and direction and fluvial discharge were also analysed. The results show that the BTS underwent one of the most arid conditions in the historic record in 2012-2013, when a hypersaline scenario in the summer of 2013 evolved to a salt-plug structure by the end of the season, turning the bay into an inverse estuary. Highest temperatures (31,1 oC) and salinities (39,2 psu) were then recorded, as well as the highest spatial temperature and the smallest salinity gradients. A higher frequency of upwelling events was verified, which caused the lowest temperatures at the bay entrance. The following years were marked by relatively higher rainfall and cloud cover, which reduced the mean salinity and decreased solar radiation rates, thus triggering lower water temperatures. Less frequent NE winds also reduced the number and intensity of upwelling events, bringing about an increase in water temperature at the bay entrance. Higher spatial salinity gradients were set in simultaneously with a reduction in temperature gradients. Astronimical cycles, including tides, explained between 76 and 88% of the temperature variance in the bay, but only 25% to 73% of the salinity variance. Higher spatial correlations, seasonally modulated, in the temperature and salinity fields were identified.