Análise do impacto de mudanças ambientais na variação espaço-temporal da qualidade da água de lagos rasos costeiros brasileiros por sensoriamento remoto

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Tavares, Matheus Henrique
• Orientador(a): Marques, David Manuel Lelinho da Motta
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Limnologia; Ecossistemas; Lagos; Lagunas; Sensoriamento remoto; Qualidade da água
• Palavras-chave em Inglês: Remote sensing; Lakes; Water quality; Water surface temperature; Chlorophyll-a; Atmospheric correction
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/265859

Lagos e lagunas são ambientes aquáticos com alta produtividade, abrigando biodiversidade e provendo outros importantes serviços ecossistêmicos. Suas características os tornaram importantes sítios de ocupação humana, podendo ser bastante afetados por atividades antropogênicos, além de variação climática. O sensoriamento remoto é uma excelente ferramenta para fornecer dados espacializados que melhorem o entendimento dos impactos destas variações climáticas e não-climáticas nestes ecossistemas. Este trabalho buscou compreender como mudanças ambientais afetam a variação espaço-temporal de parâmetros de qualidade da água de lagos rasos costeiros brasileiros, para isto validando dados de sensoriamento remoto. A primeira parte avaliou os padrões de variação do fitoplâncton num complexo de lagunas tropicais rasas utilizando imagens Sentinel-2 MSI. Primeiramente, foi validado um conjunto de correção atmosférica e algoritmo de clorofila-a (chla) para todo o complexo, com a combinação do ACOLITE com um modelo semi-analítico de razão de bandas do vermelho e infravermelho próximo se mostrando a mais robusta para as duas lagunas. A partir disso, foi avaliada a série espaço-temporal de chla junto com o coeficiente de absorção por matéria orgânica dissolvida colorida (CDOM). Se observou que a Manguaba é mais eutrófica do que a Mundaú e afetada principalmente pela afluência de nutrientes da bacia hidrográfica, enquanto que a Mundaú mostrou um padrão de variação mais definido, também afetada pela precipitação e vazão dos rios. Durante a estação chuvosa, a afluência dos rios geralmente reduz a chla devido à limitação da luz por CDOM, e aumenta em outros pontos devido a lançamentos de esgoto e águas pluviais. A análise mostrou a importância da hidrodinâmica no sistema, destacando zonas de recicurlação na laguna Manguaba, a influência do ciclo da cana, e das marés na renovação ou retenção da água no sistema. A segunda parte avaliou o impacto da variação climática na temperatura superficial de um conjunto de lagoas subtropicais costeiras rasas utilizando o sensor MODIS. Primeiramente, foram validados algoritmos de correção de efeito de superfície, verificando-se redução do viés e melhoria de todas as métricas pelos modelos testados. Comparando os resultados sem a correção do efeito, se observou diferença principalmente nos cálculos das tendências de aquecimento das lagoas e de evaporação da água. A análise da série temporal mostrou que os impactos nestas lagoas são uma alta taxa de aquecimento regional na primavera e em menor escala de aquecimento no verão, com concordância com as tendências de temperatura do ar na região. O aquecimento na primavera se deve principalmente à uma antecipação do fim do inverno e início da primavera, e rápida resposta das lagoas rasas. Também se observou uma geral homogeneidade espacial nas tendências de aquecimento, porém com diferenças nas áreas de afluência dos rios tributários.