3 Geo/Sensoriamento Remoto

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1 3 Geo/Sensoriamento Remoto Neste item, serão apresentadas pesquisas desenvolvidas em programas da Coppe/UFRJ relacionadas à temática geo/sensoriamento remoto. Alguns resultados parciais desta linha temática são: detecção de exsudações de óleo em águas ultra a hiperprofundas; exploração petrolífera nas áreas oceânicas dos cones do Amazonas e do rio Grande; e gerenciamento de impactos ambientais em ecossistemas sensíveis, entre outros. 3.1 Sensoriamento remoto no gerenciamento de impactos ambientais em ecossistemas sensíveis Como exemplo das profundas mudanças ocorridas no início do século XXI, a sociedade brasileira passou a exigir das companhias de petróleo maior transparência no que diz respeito às práticas operacionais e ao desempenho empresarial. Essas questões referem-se não apenas ao gerenciamento de seus impactos econômicos e socioambientais, mas também ao acesso a novas reservas de óleo e gás por limitações regulatórias ou tecnológicas. Assim, todos os grupos de interesse na indústria petrolífera do Brasil encontramse, de um modo ou de outro, em processo de reavaliação de suas estratégias, com o objetivo de conferir sustentabilidade a seus processos. Dentre eles, incluem-se as instâncias governamentais em suas diversas esferas, visto que possuem como tarefa fiscalizar e mediar as relações entre todos os segmentos da cadeia de valor na indústria petrolífera. Nesse contexto, consideramos que o sensoriamento remoto pode contribuir de modo significativo para a superação dos citados desafios, por permitir a aquisição 1

2 sistemática de dados em vastas e remotas regiões do país, tais como as fronteiras exploratórias em águas ultra a hiperprofundas, a Amazônia e nos segmentos da zona costeira ocupados por manguezais. Vale aqui destacar os radares orbitais de abertura sintética (SAR), que permitem a obtenção de dados à noite e em condições meteorológicas adversas, que ocorrem caracteristicamente nos trópicos. A crescente demanda por combustíveis fósseis ocasiona uma constante preocupação, por parte das companhias petrolíferas, com a apropriação de novas reservas. Tais esforços, em geral, ocorrem em áreas de grande risco geológico, com elevados custos de prospecção e exploração, além de severa vigilância por parte dos órgãos ambientais e da sociedade. O sensoriamento remoto pode aqui oferecer uma contribuição significativa nos seguintes aspectos: (a) detecção de exsudações de óleo em águas ultra a hiperprofundas (como no pré-sal), as quais indicam a presença de sistemas petrolíferos ativos, com geração e migração de hidrocarbonetos ocorrendo no tempo presente; (b) identificação de trends estruturais e de áreas com indícios de microexsudação de gás natural em bacias intracratônicas terrestres, notadamente aquelas recobertas por florestas tropicais úmidas (Amazonas e Solimões); (c) exploração petrolífera nas áreas oceânicas dos cones do Amazonas e do rio Grande. Outra importante oportunidade de agregação de valor com o sensoriamento remoto diz respeito ao gerenciamento de impactos ambientais em ecossistemas sensíveis, tais como florestas tropicais úmidas, manguezais e regiões oceânicas. Vários são os aspectos envolvidos nessa questão, desde a confecção de mapas de sensibilidade ambiental a derrames de óleo em áreas inundáveis na Amazônia, que levem em conta a sazonalidade do ciclo hidrológico, até o controle de desmatamento, erosão e assoreamento em rotas de transporte dutoviário de petróleo e derivados nessa região. Vale também mencionar, na costa amazônica, os terminais petrolíferos situados no entorno de manguezais afetados por regimes de meso e macro-maré, assim como o impacto da indústria nas atividades pesqueiras das comunidades litorâneas. Merece ainda destaque a Área de Proteção Ambiental (APA) de Guapimirim, que engloba os 2

3 manguezais da porção oriental da Baía de Guanabara, onde desaguam os rios que drenam o Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro (Comperj). No domínio oceânico, existe a necessidade de monitoramento sistemático das instalações petrolíferas, com o objetivo de prevenção ambiental e de suporte tático no caso de acidentes ambientais com derramamento de óleo. Objetivos Gerais Será efetuado o processamento digital de imagens orbitais de radar, visando à detecção de exsudações de óleo na superfície do mar, como suporte a estudos de exploração petrolífera e de monitoramento ambiental, tanto em águas rasas como profundas da costa brasileira. Pretende-se utilizar a Cave (Cave Automatic Virtual Environment) do Labcog para a concepção de uma nova abordagem metodológica de análise de dados georreferenciados em ambiente computacional imersivo. A base de dados incluirá informações geofísicas e geológicas obtidas em fronteiras exploratórias (gravimetria, magnetometria, sísmica, batimetria etc.), bem como dados meteooceanográficos (também adquiridos por satélites) e grades geradas por modelagem computacional do oceano e da atmosfera. Será conferida ênfase à modelagem computacional da trajetória reversa de feições de óleo na superfície do mar até o assoalho oceânico. As análises, seja das imagens de exsudações de óleo na superfície do mar, providas por radares de abertura sintética (SAR), seja de sua trajetória reversa para o fundo marinho, se beneficiarão do tratamento com a Cave. Tal sistema, mais do que oferecer vantagens técnicas para a visualização dos dados, permite explorar o imaginário proporcionado ao intérprete pela programação computacional ubíqua, na perspectiva poética da tridimensionalidade. Com relação à Amazônia e à APA de Guapimirim, é esperada, nos próximos cinco anos, além de intensa cobertura por sistemas orbitais de radar, a disponibilidade de grande massa de dados enviados em tempo quase real por robôs ambientais 3

4 híbridos. Pretende-se também efetuar o processamento desses dados e imagens na caverna digital do Labcog. Em tal atmosfera de criação disruptiva, será necessário, por exemplo, estreitar a colaboração de geólogos, biólogos, oceanógrafos, meteorologistas e engenheiros com artistas multimidiáticos. Tal abordagem modifica a maneira usual de se fazer ciência, ou seja, substituir o fluxo "mente do pesquisador - modelo teórico - formulação da hipótese - planejamento do experimento - aquisição de dados - teste da hipótese" por "aquisição de dados - reconhecimento de padrões - mente do pesquisador - modelo teórico - formulação da hipótese - teste da hipótese". Assim, os dados ubíquos e o reconhecimento de padrões precedem a concepção de modelos para a evolução de ecossistemas e a formulação de hipóteses para a compreensão da dinâmica amazônica, de manguezais na zona costeira. Essa abordagem pode oferecer enorme contribuição no planejamento e execução de operações não invasivas em áreas de difícil acesso em manguezais e na várzea amazônica (bancos de macrófitas e florestas inundadas), que são os ambientes mais sensíveis a derramamentos de óleo. Linha de pesquisa 1: Visualização científica e mineração de dados ambientais da Amazônia e na APA de Guapimirim em ambiente imersivo Linha de pesquisa 2: Identificação por sistemas orbitais de radar de exsudações petrolíferas no ambiente marinho e modelagem inversa de sua trajetória em ambiente imersivo Linha de pesquisa 3: Monitoramento remoto em tempo quase real de atividades petrolíferas em águas ultra a hiperprofundas Linha de pesquisa 4: Contribuição para a apropriação de novas 4

5 reservas em fronteiras exploratórias de bacias intracratônicas cobertas por florestas tropicais úmidas Resultados Esperados - Processamento digital de imagens orbitais de radar, visando à detecção de exsudações de óleo na superfície do mar. Equipe e Parcerias da Linha Transversal Geo/Sensoriamento Remoto Equipe Luiz Landau Unidades e Laboratórios da UFRJ envolvidos e Parcerias Laboratório de Métodos Computacionais em Engenharia (Lamce) Laboratório de Sensoriamento Remoto por Radar Aplicado à Indústria do Petróleo (Labsar) 5