Resumo Dentre alguns dos efeitos esperados das mudanças climáticas previstas para o próximo século podemos citar: a subida acelerada do nível médio do mar e as modificações no clima de ondas, acompanhadas de alterações no balanço sedimentar, os quais causarão impactos adversos nas regiões costeiras de todo o mundo. O aumento do nível médio do mar causa retrogradação costeira; um déficit sedimentar pode ter um efeito semelhante. De forma geral, ainda existem grandes incertezas tanto em relação às taxas projetadas de subida do nível do mar, quanto às estimativas do balanço de sedimentos, sendo assim relevante determinar quão sensível é a costa a alterações em cada um desses fatores. Neste contexto, este artigo visa fornecer uma avaliação quantitativa dos efeitos da variação de cada um destes parâmetros através de avaliações baseadas em risco da distância de recuo da linha de costa, usando um modelo costeiro agregado, o DRanSTM (Dilating Random Shoreface Translation Model). Em cada simulação computacional separada, um balanço sedimentar e um cenário de elevação do nível do mar foram definidos para o trecho costeiro que inclui a Praia do Hermenegildo, Rio Grande do Sul, Brasil. Efeitos das alterações no clima de ondas não foram considerados diretamente neste estudo. Entretanto, medidas indiretas de tais mudanças são refletidas no balanço sedimentar costeiro estimado. Os resultados das simulações demonstram que sob as atuais taxas de subida do nível médio do mar, o déficit de sedimentos exerce controle sobre a retrogradação costeira. Por outro lado, sob a condição de subida acelerada do nível do mar prevista para o ano 2100, a retrogradação média da costa será ditada pela elevação do nível do mar, considerando que déficit histórico de sedimentos será mantido.

Abstract Climate change effects such as accelerated sea-level rise, wave climate alteration and disturbances on sediment-budgets are anticipated to lead to a range of adverse impacts in coastal regions around the world. A rise in sea-level is expected to cause shoreline recession, and a sediment deficit can have a similar effect. Since large uncertainties exist in relation to sea-level rise rates and sediment budgets, it is relevant to determine how sensitive the coast is to each of these disturbances. In this context, this paper provides a quantitative evaluation of each of these parameters in terms of modeled coastal recession through risk-based assessments using an aggregated coastal model, the DRanSTM (Dilating Random Shoreface Translation Model). In each separate computer simulation, a sediment budget and a sea-level scenario were set for an erosional coastal stretch: Hermenegildo Beach, Rio Grande do Sul state in southern Brazil. Effects of changes in wave climate were not directly considered in this study. However, indirect measures of such changes should be reflected on coastal sediment budgets. Simulation results demonstrate that under present-day sea-level rise rates, sediment deficit exerts control over coastal recession. Conversely, under the higher forecasted sea-level rise for the year 2100, mean shoreline recession will be dictated by sea-level rise, considering historical sediment deficit will be sustained.

RESUMO A caraterização do clima de ondas em ambientes costeiros representa fundamental importância para profissionais da oceanografia e da engenharia oceânica no que diz respeito a obras de proteção litorânea. Desta forma, este estudo tem por objetivo determinar os parâmetros de ondas (alturas significativas, períodos de pico e direções de pico) mais frequentes na Lagoa dos Patos durante o período de operação de um ondógrafo direcional (27/01/2015 a 30/06/2015). Fundeado a aproximadamente 14 km da costa de São Lourenço do Sul, no ponto de coordenadas 31º29’06”S e 51º55’07” W, com profundidade local de seis metros, o equipamento registrou séries temporais de alturas significativas, períodos de pico e direções de pico das ondas. Durante o período analisado, as maiores frequências de ondas corresponderam a curtos períodos (entre 2 e 3,5 segundos) e a pequenos valores de alturas significativas (até 0,6 metros), com direções de pico provenientes de leste. As maiores ocorrências de ondas corresponderam às direções de pico provenientes de leste (33,3%), aos períodos de pico entre 2,5 e 3 segundos (25,6%) e entre 3 e 3,5 segundos (22,1%), e às alturas significativas de até 0,3 metros (41,2%) e de 0,3 a 0,6 metros (38%). Esta pesquisa produziu resultados inéditos para a Lagoa dos Patos, descrevendo detalhadamente os parâmetros de ondas mais ocorrentes durante o período analisado, formando uma base consistente a diversos outros estudos que ainda poderão ser realizados pela comunidade científica.

ABSTRACT The wave climate characterization in coastal environments is essentially important to oceanography and coastal engineering professionals regarding coastal protection works. Thus, this study aims to determine the most frequent wave parameters (significant wave height, peak period and peak direction) in Patos Lagoon during the period of operation of a directional waverider buoy (from 01/27/2015 to 06/30/2015). The equipment was moored at approximately 14 km from the São Lourenço do Sul coast at the geographic coordinates of 31º29’06” S and 51º55’07” W, with local depth of six meters, registering significant wave height, peak period and peak direction time series. During the analyzed period, the greatest wave frequencies corresponded to short periods (between 2 and 3.5 seconds) and small values of significant wave heights (up to 0.6 meters), with east peak wave directions. The largest wave occurrences corresponded to east peak wave directions (33.3%); peak wave periods between 2.5 and 3 seconds (25.6%) and between 3 and 3.5 seconds (22.1%); and to significant wave heights of up to 0.3 meters (41.2%) and from 0.3 to 0.6 meters (38%). This research yielded unprecedented findings to Patos Lagoon by describing in detail the most occurring wave parameters during the analyzed period, establishing a consistent basis for several other studies that might still be conducted by the scientific community.