Consequence of relative sea-level changes during the Quaternary on sandy coastal sedimentation: Examples from Brazil

Abstract

Wave energy, tidal range and river loads, for example, have been considered as the most important factors in the classical models of coastal sedimentation. However, the role played by relative sea-level changes has never been considered. Probably, this is due to the fact that the models have been proposed by authors from Northern Hemisphere countries (United States and Europe), where most commonly the present sea-level is the highest during the Holocene time. This is not the case of Brazil, where the most part of the coast was submerged until 5,100 years BP followed by emergence up today, abstracting two quick oscillations. Obviously, the coastal dynamics could not be the same during relative sea-level rise or sea-level drop. The equilibrium profile of a sandy coast will be destroyed with sea-level change and its restoration will be accompanied by transfer of sands, from backshore and adjacent land areas to foreshore during sea-level rise and from foreshore to backshore during sea-level drop. During submergence periods (relative sea-level rise), barrier-islands/lagoonal systems are dominant and the rivers could reach protected areas, as lagoons and estuaries, to build deltas. On the other hand, during emergence (relative sea-level drop) large amounts of sands will be deposited as beach-ridge plains and lagoons and estuaries will be exsiccated. Paleogeographic reconstructions supported by numerous radiocarbon datings allowed us to recognize the essential role played by relative sea-level changes, associated with longshore drift of sediments and paleoclimatic fluctuations, in the formation of the coastal plains in Brazil. Resumo Energia das ondas, amplitude das marés e carga fluvial, por 120exemplo, têm sido considerados como os fatores mais importantes nos modelos clássicos de sedimentação costeira. Entretanto, o papel das variações do nivel relativo do mar nunca têm sido considerado. Provavelmente, este fato ocorre porque os modelos foram propostos por autores de países do Hemisfério Norte (Estados Unidos e Europa), onde mais comumente o atual nível do mar é o mais alto do Holoceno. Este não é o caso do Brasil, onde a maior parte da costa foi submetida à submersão até cerca de 5.100 anos A.P, seguida de emersão até hoje, abstraindo-se duas pequenas oscilações. Obviamente, a dinâmica costeira não poderia ser a mesma durante a subida ou descida do nível relativo do mar. O perfil de equilíbrio é destruido pela variação do nível relativo do mar e a sua restauração será acompanhada pela transferência de areia, de pós-praia e áreas continentais adjacentes para a antepraia durante a subida do nível do mar e da antepraia para a pós-praia durante a descida do nível do mar. Durante períodos de submersão (subida do nível relativo do mar) predominam sistemas de ilhas-barreiras/lagunas e os rios atingiriam áreas protegidas, como lagunas e estuários, para construir deltas. Por outro lado, durante a emersão (descida do nível relativo do mar) grandes quantidades de areias serão depositadas como planícies de cristas praias e as lagunas e estuários serão ressecados. Reconstruções paleogeográfiças suportadas por numerosas datações ao radiocarbono permitiram-nos reconhecer o papel essencial desempenhado pelas mudanças do nível relativo do mar, associadas com a deriva litoranea de sedimentos e flutuações paleoclimáticas, na formação das planícies costeiras brasileiras.

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