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Análise Custo-Benefício para Definição de Cenários de Adaptação às Alterações Climáticas de Troços Costeiros em Erosão (COBE)

 

O troço costeiro entre Ofir e Cedovém, inserido na sub-célula 1a (GTL, 2014) apresenta tendência erosiva instalada de longo prazo, manifestada pelo intenso recuo do cordão dunar e défice sedimentar na respetiva célula. Entre 1958-2020 este troço, apresentou uma taxa média de recuo da ordem dos -2 a -0,2 m/ano (Figura 1). A norte do esporão da restinga do Rio Cávado, observa-se uma zona de avanço, sendo que a sul se verifica uma tendência generalizada de recuo no restante troço, tendo este sido acentuado nas últimas duas décadas a sul da Praia da Bonança, com um acentuar da variação anual de entre -2,0 m/ano a -0,2 m/ano para -4,0 m/ano a -2,0 m/ano.

 

Figura 1– Taxa de variação da linha de costa entre 2001 e 2021 para o troço Ofir – Cedovém. Cores quentes indicam recuo e cores frias indicam avanço, relativamente à posição de 2001.

 

O troço costeiro entre Esmoriz e o Torrão do Lameiro, inserido na sub-célula 1b (GTL, 2014) apresenta tendência erosiva instalada de longo prazo, manifestada pelo intenso recuo do cordão dunar e défice sedimentar na respetiva célula. Entre 1958-2020 este troço recuou um máximo de 280 m, e em média 180 m, apresentando uma taxa média de evolução da ordem dos -3 m/ano. Segundo Vicente e Clímaco (2014), o processo erosivo instalado neste setor terá representado um volume de perdas de cerca de -42 M de m3 de areia (período 1948-2005), o que corresponde a um saldo líquido médio anual da ordem dos -770 000 m3.

 

Figura 2 - Taxa de variação da linha de costa entre 2001 e 2021 para o troço Esmoriz – Torrão do Lameiro. Cores quentes indicam recuo e cores frias indicam avanço, relativamente à posição de 2001.

 

O troço costeiro entre a Praia da Barra e Mira, inserido na sub-célula 1b (GTL, 2014) apresenta tendência erosiva instalada de longo prazo, manifestada pelo recuo do cordão dunar e défice sedimentar na respetiva célula. Entre 1958-2020 este troço recuou um máximo de 350 m, e em média 140 m, apresentando uma taxa média de evolução da ordem dos -2.3 m/ano (Figura 3). Segundo Clímaco e Vicente (2012), o processo erosivo instalado na totalidade do setor terá representado um volume de perdas de cerca de -46 M de m3 de areia (período 1948-2005), o que corresponde a um saldo líquido médio anual da ordem dos -880 000 m3.

 

Figura 3 - Taxa de variação da linha de costa entre 2001 e 2021 para o troço Barra - Mira. Cores quentes indicam recuo e cores frias indicam avanço, relativamente à posição de 2001.

 

O troço costeiro entre a Cova-Gala e Leirosa inserido na sub-célula 1c (GTL, 2014) apresenta tendência erosiva instalada de longo prazo, manifestada pelo recuo do cordão dunar e défice sedimentar na respetiva célula. Entre 1958-2020 este troço recuou um máximo de 150 m, e em média 64 m, apresentando uma taxa média de evolução da ordem dos -1.0 m/ano (Figura 4). Segundo APA (2019), o processo erosivo instalado imediatamente a sul da Cova-Gala, designadamente nos 3 km a sul do esporão n.º 5, gerou um volume de perdas anuais de sedimento dos -275 000 m3 entre 2011 e 2019.

 

Taxa de variação da linha de costa entre 2001 e 2021 para o troço Cova Gala - Leirosa. Cores quentes indicam recuo e cores frias indicam avanço, relativamente à posição de 2001.

 

O troço costeiro de São João da Caparica/Costa da Caparica (Almada) apresenta tendência erosiva instalada de longo prazo, com recuos máximos da ordem dos 300m desde a década de 40 do século passado até à atualidade. Entre 1999 e 2007, a linha de costa recuou em média cerca de 30m, com uma taxa média da ordem dos 3 m/ano (Pinto et al., 2007). Como medida de mitigação da erosão costeira, este troço foi sujeito a cinco intervenções de alimentação artificial de praia nos anos de 2007, 2008, 2009, 2014 e 2019, tendo sido depositados um total de 4 500 000 m3 de areia na praia emersa, provenientes da dragagem de manchas de empréstimo localizadas no estuário exterior do Tejo (canal da barra sul e bordo norte do Cachopo Sul).

 

Figura 5 - Taxa de variação da linha de costa entre 2001 e 2021 para o troço Costa de Caparica. Cores quentes indicam recuo e cores frias indicam avanço, relativamente à posição de 2001.

 

A vulnerabilidade e risco potencial existente e respetiva situação de défice sedimentar nos troços caracterizados acima, justificam o estudo de diferentes cenários que possibilitem fazer face à situação existente.

Neste âmbito, a Agência Portuguesa do Ambiente elaborou a “Análise Custo-Benefício para Definição de Cenários de Adaptação às Alterações Climáticas de Troços Costeiros em Erosão (COBE)”, tendo, através de um Concurso Público Internacional, contratado a empresa Haedes Portugal.

O Projeto COBE estudou cenários comparativos de mitigação do problema de erosão costeira em cinco troços costeiros (Ofir – Cedovém, Esmoriz – Torrão do Lameiro, Barra - Mira, Cova - Gala-Leirosa e Costa de Caparica), ao longo da costa oeste continental portuguesa, avaliando os impactos na evolução da linha de costa, e comparando custos e benefícios num horizonte temporal de análise de 20 anos.

 

Avaliação do custo-benefício dos cenários

Após o levantamento dos valores associados ao território e o levantamento dos custos das intervenções de defesa costeira, foi realizada a análise custo-benefício para os cenários testados, nomeadamente, na ausência de qualquer intervenção, no recuo/demolição de edificações existentes na área de estudo, na construção de estruturas longitudinais aderentes, esporões e/ou quebra-mares e na implementação de alimentações artificiais de praia emersa e imersa.

A avaliação do desempenho dos cenários testados foi efetuada através da combinação dos resultados obtidos entre a evolução da linha de costa e o valor do território associado. Especificamente, a quantificação do balanço físico de acreção ou erosão obteve-se através do cálculo da área que foi “ganha” ou “perdida” em ambiente SIG, para um horizonte temporal de 20 anos, com recurso à solução do modelo numérico de uma linha ShorelineS.

Em todos os troços estudados foi sempre considerado um cenário de referência, correspondendo a uma situação sem qualquer tipo de intervenção adicional ao longo dos 20 anos de simulação. A este cenário cabe sempre a designação de primeiro, sendo os restantes casos, situações em que se realizam obras, retiram estas ou onde se verificam ambos.

 

Troço Ofir – Cedovém

Para o troço Ofir – Cedovém foram propostos 14 cenários de intervenção que englobam a remoção de estruturas existentes (esporões), a construção de novas estruturas (defesas longitudinais aderentes), prolongamento e/ou adaptação de estruturas existentes (esporão em T), alimentação artificial da praia emersa e cenários de intervenção que combinam os diferentes tipos de intervenção anteriores. A Tabela 1 resume o resultado do desempenho físico e económico de cada um dos cenários analisados.

 

Tabela 1 - Resultado do desempenho físico e económico dos diferentes cenários de intervenção no troço Ofir - Cedovém (OC).

 

Os 8 cenários de intervenção que apresentam balanço económico positivo compreendem cenários isolados de remoção de esporões (OC_SO2 e OC_S03), cenários isolados de alimentação artificial emersa (OC_S07 e OC_10) e cenários combinados (OC_S09, OC_S11, OC_12 e OC_13). Destaque para o cenário OC_S07 (cenário com maior volume de alimentação artificial da zona emersa – total de 1 180 000 m³), que apresenta o melhor desempenho físico (ganho de 5,77 hectares que se traduz num VAL positivo de aproximadamente 9,3 milhões de euros).

No que respeita aos cenários de remoção dos esporões, verifica-se a viabilidade económica da remoção dos esporões a norte do troço costeiro em estudo – Ofir (Norte) e Ofir/Bonança (OC_S02 e OC_S03) – não se apresentando como economicamente viável a remoção do esporão das Pedrinhas (Norte) representado pelo cenário OC_SC04.

Do ponto de vista económico, o cenário OC_S02 (que compreende a remoção dos 3 esporões do troço) merece destaque, uma vez que apresenta um VAL positivo de 17,5 milhões de euros. Este resultado, que deriva sobretudo do balanço físico positivo (ganho de território) associado à eliminação dos custos de manutenção dos esporões, deve, contudo, ser criticamente analisado, na medida em que o desempenho do cenário está bastante condicionado à resposta da restinga de Ofir, a barlamar do esporão de Ofir (Norte).

A proteção do aglomerado urbano das Pedrinhas, em frente à Praia das Pedrinhas, pode ser realizada com recurso a alimentações de praia emersa, sobretudo quando acompanhada de outras alimentações da praia emersa no troço a barlamar do esporão de Pedrinhas (Norte), cf. demonstrado nos cenários OC_S07 e OC_S10.

 

Troço Esmoriz – Torrão do Lameiro

Para o troço Esmoriz - Torrão do Lameiro foram propostos 10 cenários de intervenção que englobam a alimentação artificial da praia emersa (combinada, num dos cenários, com alimentação artificial imersa), a remoção de estruturas existentes (esporão), a construção de novas estruturas (quebramar destacado) e cenários de intervenção que combinam os diferentes tipos de intervenção anteriores. A Tabela 2 resume o resultado do desempenho físico e económico de cada um dos cenários analisados.

 

Tabela 2 - Resultado do desempenho físico e económico dos diferentes cenários de intervenção no troço Esmoriz – Torrão do Lameiro (ET).

 

Os 9 cenários de intervenção benéficos compreendem cenários isolados de alimentação artificial de praia emersa (ET_S02, ET_S06 e ET_S11, sendo que este último engloba também a deposição de areia na praia imersa), remoção de esporão (ET_S03), e os restantes correspondem a cenários combinados (ET_S04, ET_S05, ET_S07, ET_S08 e ET_S09). O único cenário que não se apresenta como viável do ponto de vista físico e económico corresponde à construção isolada do quebramar destacado (ET_S10).

De um modo geral, os cenários de alimentação de praia emersa, uma vez que resultam num efetivo aumento da largura de praia, contribuindo diretamente para o aumento da resiliência dos troços costeiros, apresentam resultados económicos significativamente positivos.

Conforme anteriormente descrito, admite-se que os resultados do modelo de evolução de linha de costa, quando associados a intervenção de alimentação de praia emersa, possam ser otimistas na manutenção dos sedimentos na célula costeira. Contudo, ainda assim, admitindo uma não conservação destes sedimentos no sistema costeiro, a folga presente nos resultados económicos, permitem-nos afirmar que, no conjunto dos cenários em análise, este tipo de operações são as mais indicadas a realizar no troço costeiro em causa.

Ainda, deverá notar-se que os resultados económicos apresentados compreendem uma análise de um troço costeiro muito extenso pelo que, alguns efeitos de erosão ou acreção muito significativa e localizada podem ser, de algum modo, diluídos por efeitos de erosões ou acreções menos significativos, contudo mais pronunciadas ao longo do troço costeiro.

 

Troço Barra – Mira

Para o troço Barra – Mira foram propostos 14 cenários de intervenção que englobam a alimentação artificial de praia emersa e imersa e cenários de intervenção que combinam a alimentação artificial de praia imersa com a remoção de esporões. A Tabela 3 resume o resultado do desempenho físico e económico de cada um dos cenários analisados.

 

Tabela 3 - Descrição dos cenários fornecidos pela APA e simulados pelo modelo numérico para o troço costeiro Barra – Mira.

 

As simulações dos cenários de alimentação artificial da praia imersa em frente à Costa Nova (BM_S02, BM_S03, BM_S04, BM_S05 e BMS_06) são capazes de representar a atenuação da agitação marítima junto a obra, o que é refletido num ligeiro avanço da linha de costa adjacente, sendo o efeito mais evidente entre os esporões 4 e 5 da Costa Nova, onde um avanço da ordem de 20 m pode ser observado em comparação ao cenário BM_01. Entretanto, comparações feitas com as recentes experiências levadas a cabo pela APA na mesma área de estudo apontam para uma representação pouco expressiva do modelo relativamente ao efeito das alimentações da praia imersa na configuração da linha de costa.

A remoção dos esporões do Areão e Poço da Cruz simulada nos cenários BM_09, BM_10 e BM_11 apontam para resultados muito semelhantes num horizonte de 20 anos. A simulação numérica prevê um restabelecimento do trânsito sedimentar na zona intervencionada, onde é possível observar um recuo da linha de costa a barlamar dos esporões removidos e um avanço da linha de costa a sotamar, tendo ambos uma ordem de grandeza aproximada. De acordo com a modelação numérica, esta intervenção poderá ter efeitos mais a norte e um aumento da erosão a sotamar dos esporões da Vagueira (Norte e Sul) é também expectável.

As simulações dos cenários que representam a alimentação artificial da praia emersa entre a Costa Nova e a Praia da Vagueira (BM_SC12, BM_SC13, BM_SC14 e BM_SC15) apontam para uma adequada resposta do sistema onde os processos erosivos são significativamente atenuados, inclusive a sotamar dos esporões. Os resultados da modelação numérica também apontam que os efeitos desta alimentação na linha de costa deixam de ser evidentes a partir da zona a sotamar do esporão sul da Vagueira.

 

Troço Cova-Gala – Leirosa

Para o troço Cova Gala – Leirosa foram propostos 10 cenários de intervenção que englobam a alimentação artificial de praia emersa e imersa, remoção de estruturas existentes (esporões) e cenários de intervenção que combinam os anteriores. A Tabela 4 resume o resultado do desempenho físico e económico de cada um dos cenários analisados.

 

Tabela 4 - Resultado do desempenho físico e económico dos diferentes cenários de intervenção no troço Cova Gala - Leirosa (CG).

 

Analisando o cenário de referência, que corresponde à manutenção das obras existentes ao longo do troço, sem qualquer tipo de intervenção adicional ao longo dos 20 anos de simulação, verifica-se que, se nada for feito, em 2043 terão sido perdidos cerca de 7 ha de território. Em termos económicos, corresponde uma perda de aproximadamente 46 milhões de euros.

Os 4 cenários de intervenção que apresentam balanço económico positivo compreendem cenários de alimentação artificial de areia combinada em praia emersa e imersa (CG_S02, CG_S09, CG_S10 e CG_S11).

Os cenários CG_S03 e CG_S04, apesar de resultarem em balanços físicos relativamente elevados (cerca de 18 e 26 hectares, respetivamente), não atingem o ponto de equilíbrio económico durante o horizonte temporal de análise. Este aspeto é justificado pelo reduzido valor associado ao território ganho. No caso do CG_S03, por exemplo, a associação da remoção do esporão à alimentação da praia emersa torna o cenário inviável economicamente.

 

Troço Costa de Caparica

Para o troço Costa de Caparica foram propostos 8 cenários de intervenção que englobam o prolongamento de estruturas existentes (esporão), a alimentação artificial da praia emersa e imersa, a remoção de estruturas existentes (esporões) e combinações de alguns dos cenários anteriores. A Tabela 5 resume o resultado do desempenho físico e económico de cada um dos cenários analisados

 

Tabela 5 -  Resultado do desempenho físico e económico dos diferentes cenários de intervenção no troço Costa de Caparica (CC).

 

Para o cenário CC_S01, observa-se uma adequada representação da tendência evolutiva em todo o troço, onde, para a Praia de São João da Caparica é previsto recuo significativo da linha de costa a barlamar do esporão E7, enquanto a sotamar do esporão EV1 a tendência é de acumulação e relativo avanço da linha de costa.

Para a zona do campo de esporões (E1 a E7), é expectável um recuo da linha de costa acompanhado pelo padrão de erosão a sotamar e acumulação a barlamar dos esporões. Este recuo, no entanto, apresenta-se de forma ainda subestimada quando comparado às taxas de recuo históricas. A proximidade dos esporões e ausência, no modelo numérico, de processos de transporte sedimentar transversais à costa, contribuem significativamente para esta subestimação.

Relativamente aos cenários de alimentação artificial da praia emersa (CC_S02, CC_S03, CC_S04 e CC_S05), as simulações numéricas apontam para uma melhor performance dos cenários CC_S03 e CC_S05, onde é observado um avanço mais significativo da linha de costa, sendo estes comportamentos semelhantes na Praia de São João da Caparica. A sul do esporão E2, a implementação faseada das intervenções de alimentação artificial aparenta ser um melhor resultado.

A simulação do cenário em que é implementado unicamente o prolongamento do esporão EV1 (CC_S07) não aponta para um efeito muito significativo na praia de São João da Caparica, apresentando apenas algum impacto quando combinado com a alimentação da praia emersa (CC_S08).

 

Considerações Finais

As conclusões retiradas da análise custo-benefício aos 56 cenários analisados para os 5 troços costeiros em estudo encontram-se sumarizadas na Tabela 6, onde se refere o número total de cenários analisados, a percentagem de cenários que resultaram num desempenho físico positivo (i.e, que apresentam um balanço de áreas, em 2043, positivo), a percentagem de cenários que resultou num desempenho económico positivo (ou seja, onde é atingido o ponto de equilíbrio económico – benefícios ultrapassam os custos – dentro do horizonte temporal de análise) e o cenário e tipo de intervenção com melhores índices físicos e económicos.

 

Tabela 6 - Síntese do desempenho físico e económico para os 5 troços em estudo.

 

As alimentações artificiais de praia imersa resultam em soluções capazes de mitigar a tendência erosiva dos troços costeiros, sendo uma alternativa potencialmente promissora nalguns casos. No entanto, é necessária uma análise mais abrangente por meio de modelação numérica mais detalhada, como modelos numéricos 2D, combinada com observações de campo, para uma avaliação mais precisa da eficácia deste tipo de solução.

A remoção de estruturas costeiras tende a apresentar um impacto positivo muito localizado e restrito, muitas vezes afetando negativamente as áreas a barlamar da intervenção, o que é representado por um recuo significativo da linha de costa neste setor. De forma geral, este tipo de intervenção traduz-se num ganho significativo de território quando associado a obras de alimentação da praia emersa, sendo estas capazes de atenuar ou mesmo anular os efeitos erosivos a barlamar.

O estudo recomenda ainda que sejam pormenorizadas as soluções consideradas como mais vantajosas, de modo a otimizar a sua eventual aplicação a determinados locais. Os resultados obtidos no âmbito do presente trabalho devem ser interpretados de forma prudente, apresentando um caráter exploratório ao nível da definição de futuras intervenções na costa ocidental.

Por último, deverá ressalvar-se que as conclusões obtidas neste trabalho, são apenas válidas para os pressupostos definidos no mesmo, não devendo, por isso, ser extrapoladas para outros cenários, condições e/ou estudos.

 

O presente estudo foi cofinanciado pelo Programa Operacional Sustentabilidade e Eficiência no Uso de Recursos.

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