HYDRODYNAMICS AND PARTICULATE SUSPENDED MATTER TRANSPORT IN A SHALLOW AND HIGHLY URBANIZED ESTUARY: THE COCÓ ESTUARY, FORTALEZA, BRAZIL

Abstract

ABSTRACT. This study evaluates the hydrodynamics of the Cocó river estuary (Fortaleza, Ceará State, Brazil). Two 25-hour campaigns were carried out in different tide conditions during summer. Water level variation and current speed and direction data were acquired using an Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP). Surface and bottom salinity and temperature data were collected using a Conductivity and Temperature (CT). Samples of surface and bottom water were collected every hour in order to determine Suspended Particulate Matter (SPM). The salinity and temperature vertical profiles showed an homogeneous behavior during most of the time in both campaigns, although during neap tide, small differences were observed due to low tidal range and consequent lower mix present in the Cocó river. The SPM concentration variation presented a direct correlation with tidal waves, increasing at the surface and at the bottom during floods and then decreasing during ebb tide. The Cocó river estuary is an importer of SPM during spring and neap tidal conditions, with larger negative transport during neap tides. Furthermore, the estuary presented as highly turbulent in both tidal conditions, although during neap tide the stratification overcame the turbulence in some situations.

Keywords: circulation, water quality, tides.

RESUMO. Este estudo avalia a hidrodinâmica do estuário do rio Cocó (Fortaleza, Ceará). Duas campanhas de 25 horas foram realizadas em diferentes condições de maré durante o verão. Foram adquiridos dados de variação do nível da água e dados de velocidade e direção de corrente utilizando um Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP). Dados de salinidade e temperatura de superfície e de fundo foram coletados usando um Conductivity and Temperature (CT). Amostras de água de superfície e de fundo foram coletadas a cada hora a fim de determinar Material Particulado Suspenso (MPS). Os perfis verticais de salinidade e temperatura mostraram um comportamento homogêneo durante a maior parte do tempo em ambas as campanhas, porém, durante maré de quadratura, pequenas diferenças foram observadas devido à baixa amplitude das marés e consequente menor mistura no rio Cocó. A variação de concentração de MPS apresentou uma correlação direta com as ondas de maré, aumentando na superfície e no fundo durante as inundações e, em seguida, diminuindo durante a vazante. O estuário do rio Cocó é um importador de MPS durante as condições de marés de sizígia e de quadratura, com transporte negativo maior durante as marés de quadratura. Além disso, o estuário se apresentou como altamente turbulento em ambas as condições de maré, embora durante maré de quadratura a estratificação superou a turbulência em algumas situações.

Palavras-chave: circulação, qualidade da água, marés.