Os padrões obtidos para a recirculação interna do GSAS diferem da configuração proposta por Tsuchiya (1985) – com dois amplos subgiros de extensão zonal – e da configuração de Reid (1989) com estrutura interna de recirculação meridionalmente alongada, bi-partida em duas células ao nível de 1000 dBar. Também difere do padrão apresentado por Peterson & Stramma (1991) e Stramma & England (1999) para a primeira centena de metros que apenas apresentam a CRS. Os cenários que analisamos parecem mais complexos do que os acima descritos.
Os mapas sazonais do WOA 2009 mostraram feição única de recirculação interna do GSAS na primavera e a sua eventual desconexão em duas estruturas distintas nos cenários de verão, outono e inverno. Apontaram que a abrangência geográfica da feição boreal (ou célula de recirculação norte – CRN) se estende desde a CVT (20º S) até porções centrais da Bacia de Santos em torno de 25-28º S, e é mais rasa e evidente na circulação do oceano superior. A feição austral (ou célula de recirculação sul – CRS) se estende de 30º S até a 32-35º S, é mais espessa verticalmente e mais evidente quando o nível de referência é a circulação sub-picnoclínica.
Por sua vez, os mapas sazonais do AVISO mostram clara intensificação da CRS (30-40º S) no outono e no verão, com severa remissão na primavera e, principalmente, no inverno. Nestes mapas do AVISO, o sinal da candidata a CRN é tímido (fraco ou inexistente). Entretanto, cabe a ressalva de como esses padrões dependem da acurácia e da precisão do CMDT/geóide. Estamos aqui, admitindo, que estamos trabalhando com o melhor conjunto de dados de TDA do AVISO disponível atualmente.
Na Figura 2.16 realizamos um confronto direto entre WOA 2009 e AVISO para as médias anuais, com foco no contorno oeste. Os mapas do WOA 2009 foram gerados para o nível de 5 dBar referentes a 1000, 1500 e 3000 dBar. Lembramos que a escolha do nível de 1500 dBar está de acordo com a referência tomada para representar a base do GSAS ao nível da ACS. As isolinhas de referência para os mapas WOA 2009 é de 0,36 m. Para os mapas AVISO serão os pares 0,66-0,7 m, e 0,64-0,68 m. O motivo é que a maneira de aplicar as linhas de contorno pode mostrar cenários diferentes.
O confronto climatológico entre os cenários médios sazonais e anuais do WOA 2009 e do AVISO mostra como pode ser diferente a retratação de um mesmo processo de circulação oceânica, do ponto de visto baroclínico e barotrópico. Neste sentido, lembramos que os mapas do WOA 2009 retratam o oceano em fatias horizontais bidimensionais, com base em um referencial dinâmico, pelo princípio do Vento Térmico (que considera a variação lateral de anomalias de densidade como indutor de cisalhamento vertical do escoamento). Os mapas do AVISO representam uma visão da topografia do oceano, do fundo à superfície, como resultante dos diferentes processos de circulação (componente média permanente devido a rotação da Terra e processos termodinâmicos, somados com a anomalia), tendo como referência um modelo de gravidade geopotencial (o geóide). Portanto, aí se fundamentam as diferenças tão marcantes que observamos nos cenários médios que analisamos. Mas, pode haver outro motivo também.
Se o processo de recirculação interna do GSAS fosse, por hipótese, estritamente barotrópico em toda a sua extensão, com batimetria simplificada, as diferenças entre os cenários WOA 2009 e AVISO poderiam ser explicadas pelo referencial distinto respectivo. Neste caso, a recirculação seria bem mais evidente nos mapas do AVISO.
Porém, os mapas do WOA 2009 mostram que a recirculação possui forte caráter baroclínico, e forte controle da geometria topográfica do contorno oeste, principalmente na região da CRN (20 a 25-28º S), onde a CB, CCI e CCP fluem em sentidos opostos entre si verticalmente (Silveira et al., 2000a; Silveira et al.,
2004) e a linha de costa é meandrante, com variações na inclinação do talude continental e alterações de largura da plataforma continental. Para a região da CRS (30 a 35-40º S) o padrão vertical parece ser mais barotrópico, pois a CB se espessa verticalmente à medida que flui para o sul (Zemba, 1991; Boebel et
al., 1999; Schmid et al., 2000; Silveira et al., 2000a), justamente por conta da
presença da recirculação, conforme observaram Gordon & Greengrove (1986). Nesta faixa de latitude, CB, CCI e CCP fluem verticalmente no mesmo sentido (Silveira et al., 2000a), ainda que seus respectivos jatos não coincidam verticalmente ao mesmo eixo. Além disso, a geometria topográfica do contorno oeste nesta faixa latitudinal é relativamente mais ‘generosa’ com o escoamento da CB.
Os mapas do WOA 2009 e do AVISO conseguem capturar esta característica da recirculação interna do GSAS. Observa-se, inclusive, que a CRS retratada pelo WOA 2009 tem seu limite sul em 32-35º S, no máximo. Já os mapas AVISO mostram que a CRS se estende até 40º S. No inverno, com a CB enfraquecida e a CM avançando até 36-38º S (Matano, 1993; Garzoli & Giulivi, 1994), a CRS apresenta um caráter mais baroclínico, o que explica o seu sinal evanescente nos mapas de inverno do AVISO e o seu sinal presente nos mapas do WOA 2009. A partir do outono, com clímax no verão a CRS está barotropicamente fortalecida, e não aparece nos mapas do WOA 2009. O mesmo raciocínio pode ser exercitado para a CRN, porém envolvendo outros atores (vento e ressurgência) na composição do escoamento. Trataremos desse aspecto no Capítulo 10, mais adiante.
Nos cenários de primavera observamos que o WOA 2009 mostra uma estrutura única de recirculação interna do GSAS, enquanto o AVISO mostra uma também única estrutura, porém bem mais acanhada. Este cenário representa, de acordo com nosso raciocínio, o período de máxima baroclinicidade da recirculação interna do GSAS.
O confronto WOA 2009 versus AVISO mostra, justamente, o reflexo dessa diferença de regime da recirculação do GSAS (mais baroclínica na sua porção boreal, e mais barotrópica na sua porção austral). Como a altimetria reflete uma medição integralizada verticalmente dos processos, ela enxerga apenas o
‘balanço líquido’ do cisalhamento vertical, ou das inclinações relativas dos escoamentos em sentidos opostos na porção norte da recirculação interna do GSAS. Por isso o AVISO consegue retratar melhor a CRS e não consegue enxergar consistentemente a CRN.
Por fim, mostramos nos painéis inferiores da Figura 2.16 o mesmo cenário médio anual do AVISO contornado de maneiras diferentes, somente para mostrar ao leitor a influência que se abate na interpretação dessas feições. O que pode levar a interpretações da extensão zonal das células de recirculação. Fato que até deve ocorrer, porém de maneira subordinada, pois os núcleos principais foram aqui demarcados pelos gradientes principais. Ainda, ao longo do texto deixamos clara a influência de grandes feições topográficas submarinas sobre estes mapas.
Fechando o foco regionalmente na Bacia de Santos, percebemos na Figura 2.16 que o escoamento da CB e as estruturas de recirculação interna do GSAS observadas nestes padrões médios climatológicos apresentados, se sobrepõem à região de exploração do Pólo Pré-sal. O que nos leva a afirmar que a variabilidade do sistema em tela deverá ser levada em conta nos futuros projetos de engenharia que irão desenvolver os sistemas de produção dos campos.
Neste capítulo, foi possível observar que existe um padrão médio para a recirculação interna do GSAS que difere daqueles propostos na literatura: padrão dupla-célula zonalmente alongado (Tsuchiya, 1985); e padrão dupla- célula meridionalmente alongado (Reid, 1989), ambos padrões referenciados a 1000 dBar; e padrão célula única (Peterson & Stramma, 1991). Esta constatação remete à nossa primeira hipótese de trabalho como parcialmente afirmativa, uma vez que temos uma feição de recirculação interna com variações sazonais importantes e eventualmente bi-partida na Bacia de Santos, cujos regimes de escoamento refletem o caráter baroclínico das correntes de contorno presentes. No próximo capítulo examinaremos a variabilidade horizontal dessas feições do GSAS.
Figura 2.16 – Painéis superiores esquerdo (direito): Altura Dinâmica Média anual do GSAS a 5 dBar relativo a 1000 (1500) dBar. Painel central: Altura Dinâmica Média anual do GSAS a 5 dBar relativo a 3000 dBar. Painéis superiores e central obtidos a partir da base WOA 2009 em [m] com contorno de 0,36. Painel inferior esquerdo (direito): Topografia Dinâmica Absoluta média anual do GSAS para o período de 1993 a 2010 com base no AVISO. Os contornos são de 0,66-0,7 (0,64-0,66). Valores são expressos em [m]. A máscara cinza representa profundidades mais rasas que 1000 m. CVT é a Cadeia Vitória-Trindade; CBM é a Confluência Brasil-Malvinas.