Análise da altitude da linha de neve transitória e da área de acumulação de neve da Cordillera Blanca usando a plataforma de processamento em nuvem

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Lorenz, Júlia Lopes
• Orientador(a): Rosa, Kátia Kellem da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Glaciologia; Mudanças climáticas; Geleiras tropicais; El niño; Google Earth
• Palavras-chave em Inglês: El Niño – ENSO; Snow cover ratio; Mass balance; Tropical glaciers; Climate change; Google Earth Engine
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274766

Geleiras tropicais são sensíveis às mudanças climáticas devido ao gelo estar próximo ao ponto de fusão, e seu balanço de massa (BM) ser influenciado pelas mudanças nas taxas de precipitação e temperatura, o que reflete em alterações na Altitude da Linha de Neve (ALN) e na área de acumulação de neve. Assim, contribuir com ferramentas para o contínuo monitoramento da ALN transitória e da área de acumulação de neve, assim como compreender de que forma essas mudanças se associam aos parâmetros climáticos é importante em um cenário de mudanças climáticas. Esta dissertação objetivou estimar a área de acumulação de neve de um setor no Pacífico e Atlântico da Cordillera Blanca (CB), Perú, e investigar a variação anual da Altitude da Linha de Neve transitória das geleiras Artesonraju, Shallap e Yanamarey para o período de1988 – 2023 utilizando o Google Earth Engine (GEE). Foi gerado um script no GEE com a geração de índices espectrais na série Landsat TM, ETM+ e OLI para a identificação da área glacial da CB utilizando índices espectrais (Normalizes Difference Snow Index - NDSI e Normalizes Difference Vegetation Index - NDVI), a aplicação do método Otsu na banda do infravermelho próximo (NIR) para identificação das zonas glaciais e da ALN. Essa etapa envolveu a aplicação de um filtro morfológico para diminuição dos ruídos da classificação automática e correção topográfica. Foi estabelecida uma série climática anual com dados de temperatura, precipitação, dados de El Niño e Oscilação Decenal do Pacífico (PDO) para o período. Os resultados foram relacionados com dados de levantamentos de campo, como: dados do BM glacial, da Altitude da Linha de Equilíbrio (ALE), bem como vetorização manual da ALN transitória para as geleiras Artesonraju, Shallap e Yanamarey e dados fornecidos pelo MapBiomas - Perú. A identificação da área glacial total demonstrou-se eficaz para a área de estudo, mas o método Otsu sofreu algumas interferências com misturas espectrais de outros alvos. As subestimações foram mais significativas em geleiras de menor tamanho, como a geleira Yanamarey. Os valores de correlação entre a área de cobertura de neve e a área total glacial são maiores para a Amazônia (R² = 0,46) do que para o Pacífico, mas aumentam após 2000 (R² = 0,72 e 0,59, respectivamente). Identificou-se no período de 1988 – 2021 maior perda de área percentual no setor da Amazônia (18,9%), o qual possui uma tendência à diminuição da área de cobertura de neve desde o início da série. No setor do Pacífico, a tendência ocorre a partir do ano de 2000. Para toda a série o valor mais elevado da ALN transitória para a geleira Artesonraju foi o ano hidrológico de 1997/98 onde a geleira alcançou 5096 m. As vetorizações da ALN transitória semiautomática e manual apresentaram bons valores de correlação para as geleiras de áreas maiores (R² = 0,73 e 0,8 para as geleiras Artesonraju e Shallap, respectivamente). Os valores de correlação entre a ALE e a ALN transitória semiautomática para as geleiras Artesonraju, Shallap e Yanamarey são fracos (R² = 0,35, 0,37 e 0,39). Para a geleira Artesonraju os valores de correlação entre a ALN transitória automática e a ALE são mais elevados a partir de 2010 (R² = 0,48) e isso provavelmente está relacionado aos anos de 2005/06, 2007/08 e 2008/09, os quais o método performou piores resultados e pode estar relacionado à presença de nuvens. A geleira Yanamarey possuiu uma tendência à diminuição no Raio de Cobertura de Neve (RCN), bem como para a área total, a geleira Artesonraju e Shallap possuem maior variabilidade da área de cobertura de neve e consequentemente do RCN. Para a geleira Artesonraju e Shallap, as maiores perdas percentuais de área e os menores valores médios de RCN ocorreram no período de 1988 – 1995. As variações anuais da ALN das geleiras Artesonraju, Yanamarey e Shallap estão relacionadas com dados de balanço de massa, ENOS, precipitação total e temperatura do ar. Para a geleira Shallap, os dados de BM possuem uma maior correlação com o RCN de 2004 – 2011 (R² = 0,61), bem como os valores da correlação da ALN transitória automática e da ALE também crescem durante este período (R² = 0,46). A partir de 2011, a geleira demonstra menor resposta aos eventos ENOS. Os valores de RCN apresentados durante a maior parte dos anos de análise demonstram que as geleiras Artesonraju, Shallap e Yanamarey tiveram RCN’s (<0,5) insuficientes para a manutenção de seu BM, isso explica a contínua retração para o período. A partir de 2010 existe um aumento na frequência de meses mais quentes, os eventos de La Niña são menos frios e é possível que os eventos de El Niño de menor intensidade passem a ter maiores temperaturas quando comparados a eventos de mesma magnitude durante os anos de 1988 – 2010.