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SIGEP

Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil - 033

ATOL DAS ROCAS, 
ATLÂNTICO SUL EQUATORIAL OCIDENTAL, BRASIL

Data:17/09/1999

Ruy Kenji Papa de Kikuchi
kikuchi@ufba.br  
Departamento de Ciências Exatas, Universidade Estadual de Feira de Santana
BR-116, Km 3 s/n, Campus Universitário, Feira de Santana, Bahia, Brazil
CEP 44.031-460.

© Kikuchi,R.K.P. 1999. Atol das Rocas, Atlântico sul equatorial ocidental, Brasil. In: Schobbenhaus,C.; Campos,D.A.; Queiroz,E.T.; Winge,M.; Berbert-Born,M. (Edit.) Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil. Publicado na Internet em 17/09/1999 no endereço http://www.unb.br/ig/sigep/sitio033/sitio033.htm [Atualmente http://sigep.cprm.gov.br/sitio033/sitio033.htm]

Versão Final Impressa:
© Kikuchi,R.K.P. 2002. Atol das Rocas, Litoral do Nordeste do Brasil - Único atol do Atlântico Sul Equatorial Ocidental. In: Schobbenhaus,C.; Campos,D.A. ; Queiroz,E.T.; Winge,M.; Berbert-Born,M.L.C. (Edits.) Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil. 1. ed. Brasilia: DNPM/CPRM - Comissão Brasileira de Sítios Geológicos e Paleobiológicos (SIGEP), 2002, v.01: 379-390.

[VER CAPÍTULO IMPRESSO]

(A referência bibliográfica de autoria acima é requerida para qualquer uso deste artigo em qualquer mídia, sendo proibido o uso para qualquer finalidade comercial)  

RESUMO
Rocas é a primeira unidade de conservação marinha criada no Brasil. Sendo uma reserva biológica a única atividade humana permitida ali é a pesquisa científica. O atol é um recife elíptico com uma área de cerca de 7,5 km2. Seu eixo maior (E-W) tem 3,7 km de comprimento e o eixo menor (N-S) tem 2,5 km de comprimento. Uma crista algácea limita o platô recifal, que é dominado por uma associação de algas coralináceas-gastrópodes vermetídeos que cresce na forma de pequenas cristas lineares. Na frente recifal (em reentrâncias no recife), nas piscinas e na laguna, são encontrados os corais Siderastrea stellata, Montastrea cavernosa and Porites sp. Perfis de refração sísmica revelaram a presença de dois estratos em subsuperfície. Em um testemunho de 11,6 m de comprimento, perfurado na parte oeste do recife, com uma taxa de recuperação de 40%, verifica-se que a seqüência holocênica de Rocas foi construída primariamente por algas coralináceas e, subordinadamente, por corais, além do foraminífero incrustante Homotrema rubrum e por gastrópodes vermetídeos. O crescimento recifal começou antes de 4,8 ka AP com a taxa de acrescimento variando de 1,5 a 3,2 m/ka. Os cálices ou “rocas”, permanentemente aflorantes do nível do mar, posicionados acima da altura da maré, e afloramentos de arenitos de praia em uma das ilhas do atol são evidências de um nível do mar pretérito no Holoceno, superior ou igual ao nível atual. O baixo grau de competição por espécies e baixo grau de herbivoria podem ser fatores ecológicos que propiciaram o intenso crescimento das algas coralináceas incrustantes em Rocas.

ABSTRACT
Rocas is the first marine protected area created in Brazil. It is a Biological Reserve and therefore the only human activity allowed there is scientific research. It is an ellipsoid atoll with an internal area of about 7.5 km2. Its largest axis (E-W) is 3.7 km long, and the shortest (N-S) is 2.5 km long. An algal ridge limits the reef flat, that is dominated by a coralline algae-vermetid gastropods association growing as small linear ridges. In the reef front (in some grooves), in the pools and in the lagoon, corals (Siderastrea stellata, Montastrea cavernosa and Porites sp) are found. Seismic refraction profiles revealed the presence of two subsurface strata. A 11.6 m long drill core on the western part of the reef, with the recovery rate of 40%, shows that the Holocene sequence of Rocas was primarily built by coralline algae and, subordinately, by corals, along with some encrusting foraminifer Homotrema rubrum and vermetid gastropods. The reef growth began before 4.8 ky BP with the accretion rate varying from 1.5 to 3.2 m/ky. Subaerialy exposed old reef spits, elevated above tidal range, and a beachrock cliff in one of the cays present in the atoll are evidences of a equal to or higher than present sea level in Rocas, earlier in the Holocene. Low degree of competition for space and low grazing pressure may be the ecological reasons that promoted such a strong growth of coralline algae in Rocas.

INTRODUÇÃO

    Rocas é um sítio geomorfológico pois é o único atol no Atlântico Sul Ocidental e um dos menores do mundo. Ele foi descoberto em 1503 devido ao naufrágio da nau de Gonçalo Coelho (Rodrigues 1940). Desde seu aparecimento na literatura náutica, seu perfil baixo com apenas duas ilhas arenosas (coroas) e rochas aflorando do mar durante as marés altas têm sido sinônimo de perigo aos navegantes.
   
Rocas é um sítio geológico pois como um recife é um depósito carbonático que resultou da atividade orgânica construtora de organismos bentônicos em resposta aos fatores ambientais como luz disponível, hidrodinâmica e variações relativas do nível do mar.
   
Rocas é um sítio paleontológico porque foi construído dominantemente por algas coralináceas e apenas secundariamente por corais. Este fato é importante porque é geralmente aceito que algas coralináceas não possuem potencial para erigir ou ser construtoras primárias de recifes no Quaternário (Macintyre 1997).
   
Por fim, e não menos importante, o Atol das Rocas é um santuário ecológico pois abriga um grande número de aves marinhas  migratórias e residentes, que o utilizam para repouso, alimentação e acasalamento. Dentre as aves mais abundantes estão os trinta-réis, as andorinhas-pretas-do-mar, os atobás, os mergulhões ou pilotos e as fragatas. Ademais, como em Fernando de Noronha, é um local de intensa atividade de desova da tartaruga-verde e de alimentação da tartaruga-de-pente. Nas águas circunvizinhas ao atol são encontradas, em grande quantidade, espécies de peixes de utilização comercial. Moluscos e crustáceos também ocorrem em grande abundância; a lagosta , por exemplo, foi uma das causas do atol ter sido alvo de intensa atividade pesqueira predatória num passado recente.
   
O objetivo deste artigo é apresentar uma descrição geral do atol das Rocas, baseado principalmente em Kikuchi (1994) e Kikuchi & Leão (1997). Os dados sobre sua composição e estrutura mostram que as algas coralináceas incrustantes são os construtores primários do recife. As razões pelas quais essas algas dominam o ambiente de uma forma tão importante serão discutidas brevemente. Serão apresentadas também as evidências de algumas posições pretéritas do nível do mar mais elevadas do que a atual, o que reforça o entendimento de que o nível relativo do mar na costa brasileira passou por um período transgressivo até cerca de 5,1 ka AP e por uma regressão desde então. Um breve comentário sobre o estado de conservação do atol concluirá este capítulo.

LOCALIZAÇÃO, CLIMA E OCEANOGRAFIA

    O Atol das Rocas Cresce na porção W do topo aplainado de um monte submarino pertencente à Zona de Fratura de Fernando de Noronha (Figura 1). Situa-se a cerca de 260 km a leste da cidade de Natal, no nordeste do Brasil, e a 145 km a oeste do Arquipélago de Fernando de Noronha (na área definida pelas coordenadas de 3°45’S e 3°56’S e 33°37’W e 33°56’W ). As coordenadas do farol ali instalado são 3°51’30”S e 33°49’29”W.

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Figura 1: Mapa de localização do Atol das Rocas e a delimitação da reserva biológica (isóbata de 1000 m).
Figure 1: Location map of Rocas atoll and the biological reserve limits (1000 m isobath).

    Kikuchi (1994) mostra, com base em dados climáticos obtidos no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, que a precipitação na atol é distribuída irregularmente ao longo do ano, com uma média mensal de 860 mm, variando de 183 mm (abril/92) a 2663 mm (agosto/92). No mesmo período, a temperatura atmosférica variou de 17,5°C (abril) a 35,8°C (fevereiro).
   
Os dados de direção dos ventos indicam que os ventos dominantes de ESE sopram o ano todo, com uma freqüência de 45% dos dias avaliados. Entre junho e agosto (inverno), ventos de SE ocorrem em 35% dos dias e a freqüência de ventos E é de 15% no mesmo período. Entre dezembro e abril (verão), ventos SE e E ocorrem em cerca de 20% dos dias com dados disponíveis. Ventos com velocidade variando de 6 a 10 m/s dominam ao longo de todo o ano, mas, durante o inverno, velocidades entre 11 e 15 m/s são comuns. Velocidades superiores a 20 m/s foram registradas com mais freqüência durante o verão.
   
As marés são semi-diurnas e sua amplitude na sizígia atinge cerca de 3,2 m.
    A região do Atol das Rocas é banhada pela Corrente Sul Equatorial, originada nas costas da África, a partir da Corrente de Benguela. A sua deriva tem direção constante para W durante o ano com velocidades que variam de 30 cm/s a 60 cm/s (Richardson & McKee 1984; Silveira et al. 1994).
   
De acordo com Hogben & Lumb (1967), 80% das ondas observadas na região incluída neste estudo provêm de E e 15% de NE. São ondas com período curto, de 4 a 7 s, e altura entre 1 e 2 m. Melo & Alves (1993), contudo, ressaltam que entre dezembro e março esse comportamento pode mudar, com a ocorrência de ondas com período de 15 s e 18 s e alturas de até 2 m, provenientes do hemisfério norte.
   
A temperatura média da água na parte externa do atol é de 27°C, o valor mínimo é de 25,5°C e o máximo de 28°C. Na região interna do recife, a água pode chegar a 39°C nas piscinas. Os dados de salinidade disponíveis indicam que ela é em média de 37 unidades de salinidade (us), variando de 35 us a 42 us. Alguns dados acerca do pH, obtidos no verão de 1991 na região interna do recife, mostram valores variando de 5 (à noite) a 11 (ao meio dia) (Kikuchi 1994).
   
A visibilidade da água, em condições de tempo bom é geralmente superior a 20 m. Essa transparência está atestada também em orbitais TM/LANSAT (Figura 2A), onde, na banda azul, foi possível identificar feições a profundidades de até 30 m.

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Figura 2: A. Imagem de satélite TM/LANDSAT do Atol das Rocas, banda azul. A escala (barra branca) equivale a 1 km. B: Mapa geomorfológico do Atol das Rocas.
Figure 2: A. TM/LANDSAT satellite image from Rocas atoll, blue band. The scale bar (white) is 1 km long. B: Geomorphology map of Atol das Rocas.

HISTÓRICO

    A existência do Atol das Rocas foi registrada pela primeira vez no mapa seiscentista de Cantino (Andrade 1959). O primeiro mapa detalhado de Rocas apareceu em 1852, de autoria do Capitão-Tenente Phillip Lee (Rodrigues 1940), sendo chamado de Baixo das Rocas ou Baixo das Cabras. Foi no mapa batimétrico do Comandante Vital de Farias, de 1858, que Rocas foi descrito pela primeira vez como um atol (Rodrigues 1940). A primeira menção por um naturalista ocorreu no final do século XIX, em 1880, por Jean de Léry (1980) mas é com Andrade (1959) que Rocas recebe sua primeira descrição científica aprofundada. Entre outras coisas, esse autor descreve detalhadamente a morfologia do platô recifal, da laguna, de algumas piscinas, os cálices remanescentes e o arenito de praia que ocorre na ilha do Cemitério. Essas duas últimas feições foram tomadas como indicações de um nível marinho pretérito mais elevado que o atual no atol e foram correlacionados com evidências semelhantes encontradas no Holoceno da costa de Pernambuco (Andrade 1959). Isto levou o autor a apontar as flutuações relativas do nível do mar no Holoceno como o fator preponderante no processo de edificação de Rocas, e sugere que Rocas seja inteiramente construído por algas coralináceas (denominadas por ele como Lithothamnium).
   
A controvérsia a respeito da classificação de Rocas como sendo um atol começou com o trabalho de Vallaux (1940). Nesse trabalho o autor afirma a composição algácea do recife e que a pouca profundidade da laguna a desqualificaria como tal. O problema se fundamentava na discordância que ocorria na época entre duas teorias acerca do mecanismo controlador da evolução recifal. As idéias de Darwin acerca dos 3 estágios sucessivos na evolução recifal no Pacífico, das franjas recifais, passando pelas barreiras e finalmente aos atóis, tudo controlado pela isostasia, foi desafiada por Daly. Segundo esse autor, as mudanças eustáticas no nível do mar teriam sido as responsáveis pelo acrescimento e dissolução do carbonato que forma os recifes. Assim, ao longo da história geológica, elevações e declínios de alta freqüência do nível do mar seriam as responsáveis pela evolução dos recifes. A primeira hipótese implica que o acrescimento carbonático nos atóis deveria ser espessa, com depósitos datando pelo menos do Terciário, e que a profundidade das lagunas seria uma evidência desse processo. De acordo com a segunda hipótese, a teoria do controle glacial, os recifes em geral (e os atóis em particular) deveriam ser apenas um estrato pleistocênico bastante fino, pois seu substrato não teria mudado de posição ao longo do desenvolvimento dos recifes. Os resultados das testemunhagens nos atóis do Pacífico provaram que as idéias de Darwin estavam corretas como um modelo geral de evolução recifal mas, ao mesmo tempo, verificou-se que a espessura Quaternário dos recifes era reduzida e que as variações eustáticas do nível do mar tiveram um papel importante no desenvolvimento dos recifes. Assim, os blocos residuais do recife na parte oriental da superfície do atol e a existência do arenito de praia numa das ilhas não são elementos característicos do atol que invalidariam a classificação de atol a Rocas (Vallaux 1940; Andrade 1959). Com base nas características geomorfológicas do atol e apesar da pouca profundidade da sua laguna, mas ainda assim navegável por pequenas embarcações, será mostrado adiante que Rocas é um atol verdadeiro.
   
O ambiente tectônico e a característica do substrato do atol foram considerados por Almeida (1955), que afirmou que Rocas, assim como o Arquipélago de Fernando de Noronha, pertenceriam a um alinhamento de montes submarinos que consistiriam numa ramificação da dorsal meso-oceânica. Bryan et al. (1973) apresentam evidências da continuidade desse alinhamento projetando-se pela plataforma continental brasileira no Estado do Rio Grande do Norte e continente adentro, no estado do Ceará. Gorini (1981) confirma a morfologia desse alinhamento de montes submarinos, e a nomeia como Zona de Fratura de Fernando de Noronha. Segundo esse autor, essa zona de fratura tem continuidade na Zona de Fratura Jean Charcot, do lado oriental do Atlântico. Cordani (1970), datou rochas de Fernando de Noronha e conclui que a atividade vulcânica do Arquipélago ocorreu entre cerca de 12 e 1,8 m.a. AP. O autor sugere, contudo, que o início da atividade vulcânica que resultou na formação dessas ilhas teve início a 39 m.a. AP. Por se situar a W do Arquipélago de Fernando de Noronha, mais distante da dorsal meso-atlântica, o substrato do atol deve ter idade maior que as apresentadas por Cordani (1970). Contudo, isso não implica que o final da atividade vulcânica também tenha terminado muito antes da verificada em Fernando de Noronha.
   
Andrade (1959) mostra que o arenito da Ilha do Cemitério tem granulometria semelhante à da areia depositada atualmente na Ilha do Farol. Coutinho & Morais (1970) estudaram os sedimentos coletados nas plataformas de Rocas e Fernando de Noronha e os classificam como areias calcárias biogênicas, compostas principalmente por algas coralináceas da sub-família Melobesioidae (Família Coralinaceae), além de algas do gênero Halimeda e de foraminíferos bentônicos (principalmente Amphistegina radiata e Archaias sp). Tinoco (1972) cita as espécies de foraminíferos Amphistegina radiata e Peneroplis proteus como as mais freqüentes no sedimento de superfície de fundo de Rocas, em amostras coletadas a mais de 45 m de profundidade mas Archaias angulatus é a mais abundante nas proximidades do atol.

DESCRIÇÃO DO SÍTIO  

Geomorfologia

    O Atol das Rocas cresce na parte leste do topo de um monte submarino (Figura 1) onde as profundidades estão compreendidas entre as isóbatas de 15 m e 30 m. É um atol de formato elíptico, aberto nas partes ocidental e setentrional. Seu eixo maior, de orientação E-W, tem cerca de 3,7 km de comprimento e o eixo menor, de orientação N-S, tem cerca de 2,5 km de comprimento (Figura 2). A despeito das suas dimensões reduzidas, pode-se distinguir nele claramente a frente recifal, o platô recifal e a laguna (Figura 2A).
   
A frente recifal aparece de duas formas distintas: a barlavento (poções oriental e meridional) que é abrupta, uma parede praticamente vertical, que cai da borda do recife até a profundidade de 10 m onde inicia-se um depósito de talus até os 15 m de profundidade. Nesse nível, existe um terraço horizontal colonizado por algas não esqueletais e algas coralináceas, corais e esponjas, que se estende por cerca de 1 km para leste e sul do atol. Apesar de ser colonizado predominantemente por algas verdes e pardas e com pouca acumulação de sedimento, nele se observam corais da espécie Mussismilia hispida e espécimens de hidrocoral Millepora alcicornis, além de diversos tipos de esponjas e rodóides. Este é, possivelmente, o topo da plataforma que serve de substrato ao Atol das Rocas. A sotavento desenvolve-se o contraforte do recife, um sistema de pontões e reentrâncias desde a borda do recife até profundidades de cerca de 18 m.
   
O platô recifal é a superfície mais ou menos plana da parte superior e interna do recife, circunscrita pela borda externa (Figura 2B). Fica acima do nível do mar durante os períodos de maré baixa. Compreende o anel recifal, cuja largura varia de cerca de 160 m na porção W, a cerca de 700 m no lado E do atol, e o depósito arenoso, que ocupa praticamente toda a porção interna do recife. O anel recifal é interrompido a norte e a oeste por dois canais, denominados respectivamente Barreta Grande e Barretinha (Figura 2B), que subdividem o anel num arco de barlavento e num arco de sotavento.
   
É no platô recifal que se encontram feições como os canais, as piscinas e as ilhas arenosas (coroas). O recife propriamente dito ou anel recifal é a faixa periférica de pavimento recifal que delimita a parte interna do recife. É circundada pela margem recifal e circunscreve o depósito arenoso e a laguna (Figura 2B). Ele é construído principalmente por algas coralináceas incrustantes e gastrópodes vermetídeos. A esses organismos incrustantes associam-se algas rodofíceas geniculadas (Jania sp e Amphiroa sp), além de clorofíceas e feofíceas, não esqueletais. As algas coralináceas e os gastrópodes vermetídeos crescem na forma de cristas algáceas lineares, com alguns centímetros de largura, contínuas ou segmentadas. No anel recifal encontram-se as “rocas” ou cabeços residuais, chamadas de old reef spits em inglês ou féo em francês, segundo Battistini et al. (1975). Elas são resquícios de uma estrutura mais elevada do recife que podem atingir hoje cerca de 3m -4m de altura (Figura 3). Caneluras entalhadas na base dos cabeços residuais (Figura 3) indicam que a média das preamares atinge cerca de 0,5 m acima da superfície do platô recifal. São compostos primordialmente de algas coralináceas incrustantes, ocorrendo também gastrópodes vermetídeos e o foraminífero incrustante Homotrema rubrum, sempre de modo acessório. O depósito arenoso (Figura 2) corresponde à maior parte da feição denominada como “laguna muito rasa” por Andrade (1959). É composto principalmente por fragmentos de algas coralináceas, de granulação areia média a fina. Mais de 50% dos fragmentos são algas coralináceas, com testas de foraminíferos e fragmentos de moluscos aparecendo subordinadamente (com uma freqüência média de 10% cada componente). Nele aparecem formas de leito onduladas que são assimétricas, com cristas descontínuas e arqueadas, produzidas por correntes que varrem a superfície do depósito nas marés enchente e vazante.

Figura 3: Foto do platô recifal do arco de barlavento na parte E do atol. 
Figure 3: Photography of reef flat in the windward arch, E part of the atoll.

    A borda do recife é uma crista algácea de cerca de 20-30 m de largura e com cerca de 0,5 m de altura. Esta é uma feição praticamente contínua, desaparecendo apenas no arco de sotavento do atol, a NW da Ilha do Farol. Fica exposta à atmosfera durante os períodos de maré baixa. Na sua parte externa é que se dissipa praticamente toda a energia das ondas que incidirem no recife, constituindo-se, portanto, no local de mais alta energia do recife.
   
Uma laguna rasa é vista na parte nordeste do recife e ela se comunica com o mar através da Barreta Grande (Figura 2B). Sua profundidade máxima, nas marés de sizígia, varia de 4 m na parte mais central a cerca de 6 m na parte mais interna da Barreta Grande. A largura da Barreta Grande (Figura 2B) pode atingir 100 m e a profundidade varia de 6 m na parte mais interna até 10 m, no limite externo do canal. Essa barreta é formada por espaços entre colunas recifais com paredes verticalizadas, o que lhe confere o aspecto de canais meandrantes (Figura 4). Nas paredes dessas colunas são vistas com freqüência as espécies de corais Montastrea cavernosa, Siderastrea stellata e Porites sp. O fundo dos espaços intercolunares está recoberto por sedimento areno-cascalhoso (Figura 4). As correntes de marés são intensas nesse local.

Figura 4: Passagem entre duas colunas recifais na Barreta Grande. A profundidade é de cerca de 6 m e o fundo é recoberto por sedimento cascalhoso. 
Figure 4: Passage between two pinnacles in Barreta Grande. Depth is about 6 m and bottom surface is made of gravel.

    As piscinas são outro tipo de descontinuidade que ocorre no platô recifal (Figura 2B). Têm profundidades de 3 m nas marés baixas e podem atingir dimensões de até 400 m de comprimento, como é o caso da Piscina das Tartarugas (E do recife, Figura 5). As piscinas são delimitadas por bordas salientes que desenvolvem uma superfície inferior em negativo, que Andrade (1959) denominou como bordas “em pala de boné”. Verifica-se aí o processo de coalescência de pequenas colunas recifais isoladas com seção aproximadamente circular, o que sugere a maneira como se originou o anel recifal. As piscinas estão preenchidas por sedimento arenoso e nas de maior dimensão, como a das Tartarugas (a leste) e as piscinas do sul do anel, ocorrem colunas recifais isoladas com freqüência.

Figura 5: Piscina na parte sul do atol. Observar o topo das colunas ao nível da água na parte central da foto e a transição para o platô. À direita, um pesquisador do TAMAR anilha uma tartaruga-de-pente. 
Figure 5: Pool on the south part of the atoll. Note the flat top of the pinnacles at water surface level on the central part of the photo and the transition to the reef flat. On the right, a TAMAR researcher is tagging a turtle.

    Existem duas coroas arenosas na parte ocidental do atol (Figura 2). A coroa do sul é chamada Cemitério e possui, na sua face nordeste, encostas de arenitos de praia de cerca de 1,5 m de altura. A altura desse arenito de praia chega a 2 m acima do nível do platô recifal. Um farol foi construído na coroa norte, chamado por isso de ilha do Farol. Essa coroa tem altura de cerca de 3 m acima do nível do platô e não possui afloramentos de arenito de praia.
   
O Atol das Rocas é formado por zonas encontradas com freqüência nos atóis do Caribe, apesar das suas dimensões reduzidas e da sua forma em anel semicerrado (Figura 2B e Tabela 1). Esta última característica não é uma feição comum nos atóis descritos na literatura (Stoddart 1965). Contudo, a comparação de Rocas com outros atóis do Atlântico evidencia muitas similaridades na morfologia geral dos recifes, como mostra a Tabela 1. Exemplos que podem ser citados são a encosta da frente recifal, comparável com o recife Alacrán (Kornicker & Boyd 1962), a largura do anel recifal, que é da mesma ordem de grandeza dos atóis da Nicarágua (Milliman 1969), e a espessura da seção holocênica e sua origem fisiográfica, comparável àquelas do recife Hogsty (Milliman 1967).

Tabela 1 - Comparação das características morfológicas do Rocas com outros atóis do Atlântico.
Table 1 -  Comparison of morphologic characteristics between Rocas and the other Atlantic atolls.

 

ROCAS

(Kikuchi 1994)

HOGSTY

(Milliman 1967)

ALACRÁN

(Kornicker e Boyd 1962)

NICARAGUA

(Milliman 1969)

BELIZE

(Stoddart 1962)

Diâmetro (km)

2,5 x 3,7

5 x 9

11 x 22

3,5x8,5 a 16x32

7,5x35 a 16x49

Área (km2)

7,5

±40

259

25 a 260

203 a 530

Declividade da superfície de fundo

0,2° a 0,15°

31° a 61°

0,02°

?

14° a 18°

Profundidade da laguna (m)

0 a 6

6 a 8

15

10 a 20

6 a 43

Largura do anel recifal (km)

0,2 a 1

2

2,5

0,5

 

Espessura holocênica (m)

> 11,4

18

33,5

?

?

Continuidade do anel

semicerrado

aberto a sotavento

aberto a sotavento

aberto a sotavento

aberto a sotavento

Província fisiográfica

monte submarino

 monte submarino

plataforma continental

bancos

bancos plataformais

Estrutura e composição do recife

    Os resultados da investigação sísmica permitiram identificar 3 estratos. Kikuchi & Leão (1997) publicaram uma reavaliação dos dados apresentados em Kikuchi (1994), nas quais as velocidades sísmicas de cada estrato identificado, são:
v0 = 0,33 m/ms
v1 = 2,50 m/ms
v2 = 4,70 m/ms

da mais rasa para a mais profunda. As espessuras dos estratos são:
z0=  1,7 m
z1 = 10,0 m

onde z0 e z1 somadas são a espessura da camada holocênica do recife. A Figura 6 apresenta um perfil esquemático do atol, bem como uma representação da testemunhagem ali realizada. A profundidade do limite superior do substrato (v2) no local onde se deu a investigação tem, portanto, um valor mínimo de 11,7 m.
   
As duas camadas superiores da seqüência recifal foram identificadas como a camada holocênica do atol, baseando-se nos dados da testemunhagem. A camada superior de baixa velocidade sísmica (z0) representa um capeamento de recife preenchido por água e ar em seus poros, resultado do nível da maré baixa no momento da investigação. A Seção Holocênica do Atol das Rocas e foi quase totalmente atravessada pela perfuração. As datações em esqueletos de corais confirmaram a idade holocênica para essa seção. Dessa metragem perfurada, foram recuperados 40% e as algas coralináceas são os organismos construtores mais importantes, volumetricamente, correspondendo a cerca de 60% no testemunho recuperado. Esse papel importante das algas coralináceas na construção dos recifes é uma característica comum aos recifes brasileiros, tal como os de Abrolhos e os do litoral norte da Bahia. Característica semelhante é observada nos recifes (boilers) das Bermudas, estudados por Ginsburg & Schroeder (1973), e também nos recifes das Antilhas, alvo dos estudos de diversos autores, entre eles, Adey & Burke (1977). Esqueletos de corais foram recuperados apenas subordinadamente. São fragmentos de espécimens pequenos das espécies Siderastrea stellata, Favia gravida, Mussismilia hispida, Agaricia sp e Porites sp e perfizeram cerca de 10% do testemunho. Gastrópodes vermetídeos e o foraminífero Homotrema rubrum correspondem a cerca de 6% do testemunho, cada um, e ocorrem associados às algas coralináceas incrustantes.

Figura 6: A. Perfil esquemático W-E do Atol das Rocas apresentando a interpretação da refração sísmica e desenho esquemático da composição do testemunho. B. Diagrama das idades do testemunho e do arenito de praia. 
Figure 6: A. Schematic W-E profile of Rocas atoll, with interpretation of seismic survey. The core hole is represented on the profile, together with its schematic composition. B. Plot of the ages of the coral skeletons from the core and from the beachrock.

    O substrato pré-holocênico do Atol das Rocas pode ser comparado às rochas vulcânicas que aparecem no Arquipélago Fernando de Noronha (rochas vulcânicas ultramáficas a intermediárias, segundo Almeida, 1955). A velocidade de 4,70 m/ms que caracteriza esse refletor é da ordem de grandeza apresentada por rochas basálticas, descritas no atol de Bikini (Dobrin et al. 1949; Raitt 1954) no atol de Kwajalein e no guyot Sylvania (Raitt 1954) e no atol Eniwetak (Raitt 1957). Essa Seção Basal (Figura 6) pode ser de uma idade Terciária, tomando-se como base de comparação as idades do vulcanismo no Arquipélago de Fernando de Noronha e datadas por Cordani (1970).

Crescimento do recife e posição do nível do mar

    As idades  14C obtidas do testemunho são 4,86 ka AP à profundidade de 11,2 m, 4,41 ka AP à profundidade de 10,5 m, 3,06 ka AP à profundidade de 0,84 ka AP na superfície (Figura 6, Tabela 2), e elas indicam que o estrato com velocidade de 1,58 m/ms corresponde à seqüência holocênica do recife. Conseqüentemente, o recife deve ter começado a crescer há cerca de 5 ka AP, elevando-se até o presente nível do mar a uma taxa média de acrescimento de 2,8 m/ka (variando de 1,5 m/ka a 3,2 m/ka, Tabela 3). A idade do esqueleto de S. stellata, de 2,02 ka AP, achado em posição de vida num pequeno cabeço residual na parte sudoeste do arco de barlavento 0,5 m acima do nível do platô recifal, indica que o recife atingiu o nível atual há pelo menos 2000 anos atrás. As idades fornecidas pelos esqueletos de corais e pelos fragmentos de gastrópodes do calcarenito de praia da ilha do Cemitério variam de 1,91 a 2,83 ka AP (Tabela 1). Essas idades são coincidentes com a idade fornecida pela colônia de S. stellata do cabeço residual, mencionada acima, o que reforça a hipótese que partes do recife já haviam chegado à posição atual do nível do mar entre 3000 e 2000 anos atrás.

Tabela 2: Resultados das datações por 14C (Ss=Siderastrea stellata e Fg=Favia gravida) e conchas de moluscos (mol). da superfície do recife, das amostras do testemunho  e do calcarenito de praia da ilha do Cemitério.
Table 2: 14C ages of coral skeletons (Ss = Siderastrea stellata, Fg = Favia gravida) and mollusk shells (mol) from the reef surface, the core samples and the Cemitério island beachrock.

 

Localização

 

N° Lab

 

Material

Idade Convencional 14C

(ka AP)

Frente recifal 10 m de profundidade

Bah-1758

Ss

atual

anel recifal sotavento 50 cm acima do platô

Bah-1759

Ss

2,02±0,16

anel recifal sul, superfície

Bah-1803

Ss

0,94±0,14

Testemunho, superfície, anel sotavento

Bah-1801

Ss

0,84±0,14

Testemunho, 7 m prof., anel sotavento

Bah-1806

Ss

3,06±0,18

Testemunho, 10,5 m prof., anel sotavento

Bah-1807

Ss

4,41±0,20

Testemunho, 11,2 m prof., anel sotavento

Bah-1808

Ss

4,86±0,21

Calcarenito de praia, 1,5 m acima do platô

Bah-1796

Ss

1,91±0,15

Calcarenito de praia, 2,0 m acima do platô

Bah-1797

Fg

2,83±0,16

Calcarenito de praia, 1,8 m acima do platô

Bah-1798

Mol

2,51±0,17

Calcarenito de praia, 0,5 m acima do platô

Bah-1800

Fg

2,63±0,15

    A idade 14C mais antiga obtida no testemunho (4,86 ka AP, Tabela 2) pode não representar o exato início do desenvolvimento do recife. Pode haver uma diferença entre as idades do arco a barlavento e do arco a sotavento, de onde o testemunho foi retirado. Isto é sugerido pelo que se segue: i) pela presença de uma crista algácea contínua e bem desenvolvida na borda do arco de barlavento, ao contrário do que ocorre no arco de sotavento, onde a crista algácea é apenas uma feição muito sutil e descontínua; ii) presença dos cabeços residuais, acima do nível do mar atual, no arco de barlavento (Figura 3); iii) as idades dos esqueletos coletados no platô recifal, no cabeço residual e no calcarenito de praia indicam uma diferença de cerca de 2000 anos entre a chegada do recife ao nível atual na porção a barlavento o mesmo evento na porção a sotavento. Considerando que o recife cresceu a uma mesma taxa (2,8 m/ka, Tabela 3) no dois arcos, infere-se que o crescimento do recife deve ter começado antes no arco a barlavento, por volta de 6 ka AP (Figura 6). Ele se desenvolveu como um atol aberto a sotavento e as alturas dos cabeços residuais indicam que há 2000 anos atrás o recife deve ter chegado a pelo menos 3 m acima do nível do platô. O arco a sotavento começou a se desenvolver há cerca de 5000 anos atrás, com uma taxa de acrescimento variando de 1,5 m/ka até 3,2 m/ka. Consequentemente, o recife pode ter adquirido seu formato semicerrado apenas recentemente, depois que o arco a sotavento atingiu seu nível atual, há cerca de 1000 anos atrás (Tabela 2).

Tabela 3: Taxas de crescimento do recife, calculadas a partir das idades obtidas no testemunho. A referência (0 m) corresponde à superfície do recife.
Table 3: Reef growth rates, calculated from the ages of the coral skeletons obtained in the core. Depth calculated with reference to reef flat level. 

Intervalo (m)

Taxa (mm/ano)

0 - 7,0

3,2

7,0 - 10,5

2,4

10,5 - 11,2

1,5

média

2,8

Flora e fauna construtora do recife

    A superfície do recife é dominantemente recoberta por macroalgas e uma associação de algas coralináceas incrustantes e gastrópodes vermetídeos. Um estudo realizado por Gherardi e Bosence (1999) indicou a ocorrência dos gêneros Porolithon, Lithophyllum, Sporolithon e Lithoporella, entre as coralináceas incrustantes. Corais maciços, com Siderastrea stellata, Montastrea cavernosa e Porites sp ocorrem apenas em áreas protegidas da energia das ondas, principalmente na laguna, nas piscinas e em algumas reentrâncias da frente recifal. Além dessas espécies, aparecem ainda Madracis decactis, Agaricia agaricites, Porites astreoides, Porites branneri, Favia gravida, Mussismilia hispida (Echeverría et al. 1997).
   
Dois aspectos acerca da diversidade dos organismos construtores do atol merecem algumas palavras. O primeiro deles, é a dominância atual das algas coralináceas, que se verificou também ter ocorrido durante todo o seu crescimento. O segundo, mesmo se considerarmos apenas os corais construtores do recife, que têm um papel secundário na sua edificação, verifica-se o domínio acentuado de apenas uma espécie, a Siderastrea stellata.
   
Apesar de se argumentar que as algas coralináceas têm em geral um papel limitado na construção de recifes (Macintyre 1997) devido a restrições ecológicas e ambientais e à sua baixa taxa de acrescimento vertical (ver Steneck 1986, e citações incluídas no trabalho), Rocas é um exemplo de que esses organismos podem crescer verticalmente a taxas relativamente elevadas (2,8 m/ka). Figueiredo (1997) mostra que também em Abrolhos a taxa de crescimento das algas coralináceas é mais elevada que em ambientes recifais de outras partes do mundo. Além de energia hidrodinâmica elevada, baixa competição inter-específica e um certo grau de herbivoria são condições que favorecem o desenvolvimento das algas coralináceas (Steneck 1997). É possível que essas condições sejam encontradas (e otimizadas) em Rocas. O baixo número de espécies de corais e a reduzida cobertura do recife por esses animais resultam em uma redução de competição por espaço entre eles e as algas coralináceas. Por outro lado, apesar da biomassa de peixes herbívoros em Rocas ser equivalente a dos recifes em outras localidades no Brasil ou no Caribe, por exemplo, apenas um gênero de peixe pastador em algas coralináceas, Sparisoma, foi encontrado no atol (Rosa & Moura 1997). As espécies do gênero citado têm os músculos das mandíbulas menos potentes que os dos peixes papagaio do gênero Scarus, que são os pastadores mais potentes do ecossistema recifal e não ocorrem em Rocas. Essa diferença na estrutura da comunidade de peixes de Rocas pode ter contribuído também para o incremento do potencial de crescimento e preservação das algas coralináceas incrustantes, visto que a herbivoria é um dos controles ecológicos mais importantes no desenvolvimento das algas coralináceas (Steneck 1986).
   
Quanto ao domínio da Siderastrea stellata, Echeverría et al. (1997) sugerem que a tolerância a fatores ambientais como alta energia de ondas, e a grandes variações de temperatura possa ser a causa principal do sucesso dessa espécie no atol. A geomorfologia do atol apóia tal avaliação visto que por causa das dimensões reduzidas do atol, a água com temperatura elevada pela exposição do platô durante as baixa-mares acaba influenciando também a laguna, que é o segundo tipo de feição onde os corais crescem em maior profusão.

ESTADO DE CONSERVAÇÃO

    O Atol das Rocas é uma reserva biológica que pertence ao Estado do Rio Grande do Norte. Foi a primeira reserva biológica a ser estabelecida no Brasil, pelo Decreto Lei n° 83.549 de 5 de julho de 1978. No Sistema Nacional de Unidades de Conservação (SNUC), uma reserva biológica é a categoria de proteção aplicada à conservação integral da biodiversidade. Nenhuma atividade recreativa ou exploração dos seus recursos é permitida dentro dessas áreas. Contudo, visitas destinadas à pesquisa científica e objetivos educativos podem ser permitidos em casos especiais, com autorização prévia do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA)
   
A Reserva Biológica do Atol das Rocas inclui não só o recife mas também todo o topo do monte submarino limitado pela isóbata de 1000 m. Sua área totaliza 360 km2. Apesar de ter sido criada em 1978, apenas em 1990 as atividades de conservação começaram efetivamente e de modo continuado. O primeiro acampamento da estação de fiscalização foi estabelecido sob os auspícios da Fundação Pró-TAMAR  e do Projeto Peixe-Boi Marinho (IBAMA). No final de 1993, o acampamento foi substituído por uma estação fiscalização/pesquisa definitiva.
   
A viagem até o atol geralmente leva 26 horas, partindo da cidade de Natal (Rio Grande do Norte). As equipes de fiscalização e pesquisa são compostas em geral por 8 pessoas e revezam-se a cada 25 dias. Cada equipe é composta de 2 agentes de fiscalização do IBAMA e mais 6 pessoas, entre cientistas, estudantes e voluntários. A comunicação com o continente é feita através de sistemas de rádio SSB e VHF.

AGRADECIMENTOS

    Agradeço aos organizadores da presente obra pelo convite e pela oportunidade de escrever sobre um assunto tão caro a mim. À Professora Dra. Zelinda M. A. N. Leão, que me possibilitou dar conseqüência ao meu mergulho no ambiente carbonático. Ao senhor Gilberto Sales, ex-chefe, e à Srta. Zélia Brito, atual chefe, da Reserva Biológica do Atol das Rocas, pelas oportunidades de desenvolver os trabalhos de campo e pela sua colaboração durante os mesmos trabalhos. A imagem TM/LANDSAT foi adquirida junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

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