Factores climáticos e pressões antropogénicas efeitos na qualidade da água da Ria de Aveiro

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João Caiado Azevedo
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1 Factores climáticos e pressões antropogénicas efeitos na qualidade da água da Ria de Aveiro Marta Rodrigues* (LNEC/DHA) Anabela Oliveira (LNEC/DHA) Henrique Queiroga (UA) Vanda Brotas (FCUL) André B. Fortunato (LNEC/DHA) Lisboa, 23 de Março de 2012

2 Tópicos > Enquadramento > Abordagem Integrada > Dados Históricos > Trabalho de Campo > Modelação Numérica Descrição do Modelo Domínio de Estudo Hidrodinâmica Variabilidade Diurna Variabilidade Sazonal Cenários Futuros > Considerações Finais 2

Aumento das pressões nos ecossistemas estuarinos Legi

3 Gestão Instrumentos Pressões e Ameaças Valores e Funções Enquadramento ESTUÁRIOS e ZONAS COSTEIRAS Importância ambiental, económica e social Aumento das pressões nos ecossistemas estuarinos Legislação (e.g. DQA), planos de gestão, Monitorização Modelos Numéricos 3

4 Enquadramento Ria de Aveiro > Pressões antropogénicas têm contribuído para a degradação da qualidade da água > Estudos baseados unicamente em dados > Uso integrado de dados e modelos numéricos permite avaliar diferentes cenários, estudar tendências futuras e apoiar a gestão integrada CMA 4

5 Variabilidade natural do sistema e resposta a alterações dos mecanismos forçadores Abordagem Integrada Analisar os efeitos dos factores climáticos e das acções antropogénicas qualidade da água da Ria de Aveiro Trabalho de Campo e Experimental Análise de Dados Históricos Validação Compreensão dos Processos Modelação Numérica de Elevada Resolução Análise de cenários futuros de alterações climáticas e acções antropogénicas 5

6 Dados Históricos Hipoxia > Situações de hipoxia a montante: 1992 entrada em funcionamento do tratamento secundário da indústria do papel inverno - caudal fluvial promove a renovação da água 6

7 Trabalho de Campo EM3 > Campanhas no canal de Mira: Medição de salinidade, temperatura, níveis, correntes e colheita de água para análise em laboratório de nutrientes e clorofila a EB Caracterização das afluências EM2 Campanhas de 24 horas, em 2009 e 2010 EM1 7

8 Modelação Numérica Modelo Hidrodinâmico SELFE Modelo de Campo Próximo Modelo de Contaminação Fecal Directiva Quadro da Água: - Parâmetros físicoquímicos (incluindo oxigénio dissolvido) - Fitoplâncton Modelo Ecológico ECO-SELFE Directiva das Águas Balneares: - E. coli - Enterococus 8

9 Modelação Numérica - Modelo Ecológico Variáveis Ecológicas Zooplâncton Fitoplâncton Bacterioplâncton Matéria Orgânica Dissolvida Matéria Orgânica Particulada Nutrientes Inorgânicos Carbono Inorgânico Dissolvido Oxigénio Dissolvido Carência Química de Oxigénio 9

10 Modelação Numérica Aplicação na Ria de Aveiro > Malhas não estruturadas representação adequada de domínios complexos 10

Modelação Numérica > Malha horizontal da Ria de Aveiro: 31000 nós > Malha horizontal do canal de Mira: 13000 nós > Malha vertical: 7 níveis > Período de simulação: 1 ano >

11 Modelação Numérica > Malha horizontal da Ria de Aveiro: nós > Malha horizontal do canal de Mira: nós > Malha vertical: 7 níveis > Período de simulação: 1 ano > Variáveis ecológicas: 25 > Validação do modelo e simulação de 15 cenários Malha canal de Mira Utilização de computação em paralelo e do cluster de elevado desempenho MEDUSA 11

12 Modelação Numérica Hidrodinâmica EM3 EB EM2 > Níveis: EMA ~ 10 cm EM1 > Velocidade da corrente: EMA ~ 0.2 m s -1 12

13 Modelação Numérica - Hidrodinâmica Salinidade Jusante Montante Temperatura (ºC) > Representação adequada da salinidade e temperatura a diferentes escalas temporais e espaciais 13

14 Variabilidade Diurna Variáveis Ecológicas > Variação longitudinal montante/jusante 14

15 Diurnal Variability Ecological Tracers > Variação no ciclo de maré 15

16 Variabilidade Sazonal Variáveis Ecológicas > Clorofila a: - concentrações mais elevadas a montante e na primavera - diferenças ~ 1-2 mg/l > Oxigénio Dissolvido: - concentrações mais elevadas no inverno - diferenças ~ 1 mg/l 16

17 Modelação Numérica Cenários Futuros Alterações Climáticas Acções Antropogénicas Cenários Subida do nível do mar (0.28 m e 0.42 m) Subida da temperatura do ar (cenários SRES A2 e B2, variação sazonal) Variação nos regimes de precipitação (cenários SRES A2 e B2, variação sazonal) Dragagens na Ria de Aveiro Construção de uma marina no canal de Mira Descarga de nutrientes no canal de Mira 17

18 Precipitação Temperatura do ar Modelação Numérica Cenários Futuros Resultados Preliminares > Variação da clorofila a em relação ao cenário de referência (%) Primavera Verão Outono Inverno +2.2ºC +6.1ºC +3.8ºC +2.2ºC -3% -40% -13% +20% 18

computação em paralelo e do cluster MEDUSA > Análise dos resultados sugere uma influência combinada dos factores

19 Considerações Finais > Abordagem integrada que combina trabalho de campo e modelação numérica > Trabalho de campo nas componentes físicas e bio-químicas > Modelação numérica de elevada resolução, possível pela utilização da computação em paralelo e do cluster MEDUSA > Análise dos resultados sugere uma influência combinada dos factores climáticos e antropogénicos na qualidade da água da Ria de Aveiro a considerar no desenvolvimento de planos de gestão 19

Factores climáticos e pressões antropogénicas efeitos na qualidade da água da Ria de Aveiro Obrigada! mfrodrigues@lnec.pt Agradecimentos Trabalho de campo e laboratorial: M. Guerreiro, A. Azevedo, X.

20 Factores climáticos e pressões antropogénicas efeitos na qualidade da água da Ria de Aveiro Obrigada! mfrodrigues@lnec.pt Agradecimentos Trabalho de campo e laboratorial: M. Guerreiro, A. Azevedo, X. Bertin, A. Nahon, N. Bruneau, A. Ré, R. Marques, A. Pereira, B. Silva, S. Tavares, J. Carvalho, J. Dias, S. Plecha, T. Diniz, C. Sá e F. Santos. Dados atmosféricos: Prof.ª Maria Dolores Manso - Bolsa de Doutoramento SFRH/BD/41033/ Projecto G-Cast - GRID/GRI/81733/ Projecto BGEM - Towards operational forecasting of ecosystem dynamics: benchmarking and grid-enabling of an ecological model

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