O presente estudo teve como objetivo principal a realização de um mapeamento de fundo, através de metodologia acústica, para a região da Bacia de Pelotas. Um total de 1.507.823 dados de refletividade de fundo provenientes de seis Cruzeiros Oceanográficos foi processado para elaboração de um mapa de refletividade de fundo. Esse processamento consistiu numa classificação dos valores do parâmetro acústico BSBS adquirido pela sonda EK 500 a uma frequência de 38 kHz. Este parâmetro é disponibilizado em decibel (dB) e corresponde a uma relação logarítmica entre a energia incidente e a refletida pelo fundo marinho. Foram estabelecidas quatro classes de valores de BSBS as quais são associadas a tipos de sedimentos. Altos valores de BSBS são associados a sedimentos grosseiros enquanto baixos valores de BSBS são associados a sedimentos finos. Um mapa de refletividade de fundo foi gerado utilizando o método de interpolação Natural Neighbour dos valores de BSBS dispostos nas classes pré-estabelecidas. Quatro feições com altos valores de BSBS foram identificadas entre as profundidades de 100 e 200 m, a maior delas na altura do Cabo de Santa Marta e atribuídas principalmente a fundos consolidados e/ou com presença de material biodetrítico quando comparado aos mapas disponíveis na literatura. Acima dos 500 m predominaram fundos com baixa refletividade acústica, atribuídos a presença de sedimento lamoso. Tendo em vista a escassez de informações sobre o leito marinho em grandes profundidades, o método acústico mostrou-se uma ferramenta alternativa para obter informações sobre característica de fundo nestas regiões.

The present study sought to develop a seabed map of the region of the Pelotas Basin using acoustic methods. A total number of 1,507,823 seabed reflectivity data, collected during six oceanographic surveys, were processed to generate a seabed map. Data processing consisted of the classification of the acoustic parameter BSBS (Bottom Surface Backscattering Strength) obtained with the Scientific Echosounder EK 500 operating at a frequency of 38 kHz. BSBS is expressed in decibels (dB), and corresponds to a logarithm of the ratio between incident acoustic energy and the energy reflected by the seabed. Four BSBS value classes, associated with different sediment types, were established. High BSBS values are associated with coarse sediments, whereas low values indicate fine sediments. A seabed reflectivity map was generated using the Natural Neighbor method to interpolate the BSBS values organized according to the pre-established classes. Four features with high BSBS values were identified at 100-200 m depth. The largest one was found in the region of Santa Marta Cape and attributed mainly to consolidated seabed and/or the presence of biodetritic material, according to comparison with maps available in the literature. Above 500m depth, there was a predominance of acoustically low reflectivity sea floor, which was attributed to the presence of muddy sediment. Considering the lack of information on the seabed at great depths, the acoustic method was shown to be an alternative tool to obtain data on seabed characteristics in these regions.

Dados batimétricos, sedimentológicos e de retroespalhamento acústico do fundo foram integrados em um SIG (Sistema de Informação Geográfica) 3D. Ecossondas operando na frequência de 38 kHz foram utilizadas para coletar dados da costa brasileira, ao longo de 14.596 milhas náuticas. As operações ocorreram sobre a plataforma continental, talude e região oceânica adjacente, entre Chuí-RS (34°S) e o Cabo de São Tomé-RJ (22°S), Brasil. Os dados batimétricos obtidos por estas ecossondas durante seis cruzeiros de prospecção pesqueira foram complementados com informações de altimetria por satélite e outros cruzeiros de oportunidade, permitindo a criação de uma malha batimétrica com 5.397.090 pontos. A partir desta malha, foi gerada uma representação 3D do fundo marinho utilizando a linguagem para descrição de ambientes tridimensionais interativos X3D. Feições de fundo como o Cone e o Terraço do Rio Grande, o Platô de São Paulo, além de outras, puderam ser identificadas nestes mapas batimétricos. O SIG 3D permitiu realizar o cruzamento das informações de retroespalhamento acústico e sedimentológicos sobre os mapas batimétricos, auxiliando na identificação das regiões com características típicas de depósitos fosfáticos. O SIG 3D mostrou-se vantajoso em relação às representações bidimensionais, pois permitiu a observação de detalhes e a interpretação das informações a partir de diferentes pontos de visão não estáticos.

Bathymetric, sedimentological and seabed acoustic backscatter data were integrated into a 3D GIS (Geographic Information System). 38 kHz echo sounders were used to collect data over 14,596 nautical miles during six fish biomass assessment cruises over the continental shelf, slope and adjacent oceanic regions between Chuí-RS (34°S) and Cape São Tomé-RJ (22°S), Brazil. The bathymetric set of data were complemented with satellite altimetry and also with data from general bathymetric charts in order to build a bathymetric grid with 5,397,090 points. From this grid, a 3D virtual representation of the seabed was generated, using the language for description of three-dimensional interactive environments X3D. Bottom features such as Rio Grande Cone and Terrace, São Paulo Plateau and others, were identified in the bathymetric maps. 3D GIS implementation allowed to analyze backscatter and sedimentological information over the bathymetric grid, demonstrating to be a useful tool to highlight areas with characteristically phosphatic deposits. 3D GIS proved to be more valuable than two-dimensional representations because allowed observation of details and interpretation of information from different not static viewpoints.

Informações referentes a ecossondagens de fundo, oriundas de sete cruzeiros de pesquisa foram armazenadas no banco de dados hidroacústicos do Laboratório de Tecnologia Pesqueira e Hidroacústica da FURG para validação, análise e interpretação. Os dados foram coletados através de ecossondas científicas operando na freqüência de 38 kHz, ao longo de 14.901 milhas náuticas, na plataforma continental, talude e região oceânica adjacente entre Fortaleza (CE) e Chuí (RS), Brasil. Uma análise visual dos ecogramas permitiu classificar o relevo do fundo em ecotipos de fundo e 80 imagens de ecogramas foram selecionadas. A partir dos dados de transectas perpendiculares à costa foram gerados 104 perfis batimétricos que cobrem toda a região de estudo. Durante a realização dos três primeiros cruzeiros (9.695 mn), realizados nas regiões sudeste e sul, não estava disponível software para armazenamento digital dos ecogramas. Para estes cruzeiros todos os dados batimétricos e de refletividade acústica do fundo pulso a pulso foram reprocessados e 137 ecoperfis de refletividade do fundo digitais foram gerados. Estas novas imagens, contendo batimetria e refletividade são passíveis de comparação com os cruzeiros onde ecogramas digitais foram armazenados. Todos os resultados foram disponibilizados em um Sistema de Informações Geográficas (SIG).

Sea floor echosounding data obtained during seven scientific surveys were stored in the hydroacoustical database at the FURG Fishery Technology and Hydroacoustics Laboratory, for validation, analysis and interpretation. Data were collected by means of scientific echosounders operating at 38 kHz, along the Brazilian coast extending for 14.901 nautical miles (27.597 km), over the continental shelf, shelf break and adjacent area, between Fortaleza (CE) and Chuí (RS), Brazil. Visual analysis of the echograms allowed classification of bottom relief echotypes, and 80 echogram images were selected. Also, a total of 104 bathymetrical profiles were drawn from transects perpendicular to the coast. For the three first surveys (9.695 mn), carried out along the southeastern and south coast, software for digital storage of the echograms was not available. For these surveys all bathymetric and bottom reflectivity ping to ping data were re-processed and 137 digital "bottom backscattering strength echoprofiles'' were drawn, containing data about bathymetry and bottom surface backscattering. These new images are now comparable with data collected along the cruises were digital echograms were stored. All results were made available in a Geographic Information System (GIS).