Geotecnologias Aplicadas ao Monitoramento Ambiental de Setores Costeiros das Regiões Nordeste e Norte do Brasil

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1 Geotecnologias Aplicadas ao Monitoramento Ambiental de Setores Costeiros das Regiões Nordeste e Norte do Brasil Venerando Eustáquio Amaro Professor Titular do Departamento de Geologia/UFRN Oficina de Trabalho: Metodologia, ferramentas e bases de dados para a avaliação dos impactos das mudanças climáticas nas zonas costeiras. CEPAL/ONU Ministério do Meio Ambiente, Brasília/DF, 7 e 8 de Julho de 2015

2 DEFINIÇÕES GEOPROCESSAMENTO GEOTECNOLOGIAS SENSORIAMENTO REMOTO - PDI GEODÉSIA DE PRECISÃO LiDAR SIG - BANCO DE DADOS GEOESTATÍSTICA MODELAGEM NÚMERICA WebGIS VULNERABILIDADE VALORAÇÃO O GEOPROCESSAMENTO é um ramo da área do conhecimento que engloba o conjunto de (GEO)TECNOLOGIAS ligadas à geoinformação, quanto à coleta, tratamento e análise desses dados espaciais. MUNTIFUNCIONALIDADE

3 ANOS CHUVOSO OU MUITO CHUVOSO ANO SECO OU MUITO SECO SECA VARIABILIDADE SAZONAL DA TSM E ZCIT VARIABILIDADE SAZONAL DA DIPOLO NEGATIVO: -Águas do Atlântico Norte estão mais frias -Os ventos alísios de NE intensificam-se. -Se, neste mesmo período, o Atlântico Sul estiver mais quente que o normal, o Sistema de Alta Pressão do Atlântico Sul e os ventos alísios de sudeste enfraquecem. -Este padrão favorece o deslocamento da ZCIT para posições mais ao sul da linha do Equador, e é propício à ocorrência de anos chuvosos ou muito chuvosos para o setor norte do Nordeste do Brasil e leste da Amazônia. O Brasil é vulnerável às mudanças climáticas atuais e, mais ainda, às que se projetam para o futuro, especialmente quanto aos extremos CHUVA climáticos. As áreas mais vulneráveis compreendem a Amazônia e a região Nordeste (REDE CLIMA). No nível regional é possível observar que no período de , as temperaturas mínimas cresceram em todo o país, apresentando um aumento expressivo de até 1,4 C por década. DIPOLO POSITIVO: -Águas no Atlântico Norte estão mais quentes que o normal; -Águas do Atlântico Sul estão mais frias que o normal, o Sistema de Alta Pressão do Atlântico Sul e os ventos alísios de SE intensificam-se. -Este padrão favorece o deslocamento da ZCIT para posições mais ao norte da linha do Equador, e é propício à ocorrência de anos secos ou muitos secos para o setor norte do Nordeste do Brasil e leste da Amazônia.

4 ANÁLISES DE LONGO E CURTO PRAZO PRECIPITAÇÃO TOTAL (mm) EM NATAL/RN 1961 a 2015 TEMPERATURA MÉDIA ( o C) EM NATAL/RN 1961 a 2015

5 Estudos mostram que no Brasil a temperatura média aumentou aproximadamente 0,75 C até o final do século 20 (considerando a média anual entre de 24,9 C).

6 PRAIA DE PONTA NEGRA, Natal/RN JUNHO-JULHO/2012

7 REGIÃO NORTE

8 REGIÃO NORTE - AMAPÁ POROROCA REBIO LAGO PIRATUBA POROROCA NO RIO ARAGUARI Período de maior intensidade: época das chuvas, nos meses de Janeiro a maio e no mês de Setembro, durante as luas novas e cheias. Altura das ondas: 3,0 6,0 metros; Duração da onda: 40 minutos; Espaço percorrido: 30 km, por mais de uma hora e meia; Área de ocorrência com maior intensidade: Próximo da Fazenda Redentor (margem direita) e o Sítio Paraíso (margem esquerda) até a Foz do Rio Araguari. Velocidade: aproximamente 20 km/h; Freqüência: de 12 em 12 horas. POROROCA POROROCA 0 10 km

9 MOTIVAÇÃO - AMAPÁ RIO ARAGUARI - POROROCA RIO ARAGUARI - ASSOREAMENTO UHE COARACY NUNES UHE FERREIRA GOMES UHE CALDEIRÃO

10 ANÁLISE MULTEMPORAL Eutrofização dos Lagos da REBIO entre

11 SENSORIAMENTO REMOTO Análise Multitemporal da Evolução dos Lagos da REBIO entre E M

12 SENSORIAMENTO REMOTO Quantificação de Macrófitas Aquáticas LAGO DOS VENTOS 3,9 km² 49% Eutr. LAGO MUTUCO 37,24 km² 12% Eutr. LAGO COMPRIDO DE BAIXO 3,07 km² 48% Eutr.

13 SENSORIAMENTO REMOTO SAR SRTM 30m INTERFEROMETRIA

14 SENSORIAMENTO REMOTO RADARSAT-1

15 LiDAR TERRESTRE Range: m Scan Rate: pontos/s

16 LiDAR TERRESTRE POINT CLOUD - SET/2012 POINT CLOUD - NOV/2013 SETEMBRO/2012 NOVEMBRO/2013

17 SET/2012 LiDAR TERRESTRE ACRESÇÃO LAMOSA NOV/2013 BALANÇO SEDIMENTAR = ,35m³

18 PRAIA DO ATALAIA SALINÓPOLIS/PA PRAIA DO ATALAIA ÁREA DE ESTUDO

19 MAPAS DE VULNERABILIDADE VULNERABILIDADE NATURAL Geologia Geomorfologia Vegetação Topografia Pedologia Base de Dados Espaciais Integrados em SIG Geologia Geomorfologia Vegetação Topografia Pedologia + Uso do Solo

20 MAPAS DE VULNERABILIDADE VULN. AMB. + Dist. LC + Dist. RIOS Pesos obtidos por: PONDERAÇÃO SAATY PROCESSO DE HIERARQUIA ANALÍTICA Geologia Rec. Hídricos Vegetação Topografia Pedologia Uso do Solo Dist. LC

21 REGIÃO NORDESTE

22 LOCALIZAÇÃO DAS ÁREAS DE ESTUDO Natal

23 RESERVA ESTADUAL DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL DA PONTA DO TUBARÃO (LITORAL SETENTRIONAL DO RN) MOTIVAÇÕES RDSEPT. RDS Ponta do Tubarão

24 GEODÉSIA DE PRECISÃO (GNSS PPK/ RTK) BASES GEODÉSICAS NO LITORAL SETENTRIONAL DO RN

25 GEODÉSIA DE PRECISÃO BASES GEODÉSICAS LITORAL ORIENTAL BASES GEODÉSICAS LITORAL ORIENTAL - NATAL

26 CLASSIFICAÇÃO DAS FISIONOMIAS DE MANGUES A PARTIR DA FUSÃO DE IMAGENS LANDSAT 8- OLI + RADARSAT-2 RDSEPT

27 INVENTÁRIO PARA BIOMASSA AÉREA (metros) (metros) Dados Espécie Contagem de DAP Avicennia 819 Rhizophora 127 Total Geral 946 Bleaf (t / ha) BBR (t / ha) BTr (t / ha) Btot (t / ha) 1,78 8,01 34,95 45,08 Dados Espécie Contagem de DAP Avicennia 36 Rhizophora 622 Total Geral 658 Bleaf (t / ha) BBR (t / ha) BTr (t / ha) Btot (t / ha) 5,40 49,65 80,69 135,74 (Fromard et al. 1998)

28 Análise Multitemporal (Entre 1954 e 2007) ACRESÇÃO ( 1,2 km 2 ) EROSÃO ( 2,4 km 2 ) DÉFICIT ( 1,2 km 2 ) B

29 GEODÉSIA: Análise Morfológica Volumétrica

30 Migration of PTI: Winds (May/2010 Feb/2011) 0.64 to 1.3 km to SW

31 Migration of PTI: Waves Action The continuous overwash of some segments of PTI as central segment Sb-2 favor the sediment transport from the beach to the estuary leading to migration of PTI in 150 m southward.

32 LiDAR TERRESTRE Litoral Setentrional do RN Praia de Soledade RISCO A DERRAMAMENTO DE ÓLEO B A A B A

33 LiDAR TERRESTRE

34 POINT CLOUD - CENA 1 POINT CLOUD - CENA 2

35 LiDAR TERRESTRE Litoral Setentrional do RN Praia de Soledade Month (Year 2012) Volume (m 3 ) August 14 th 41, November 21 st 24, Sediment Balance -16,718.08

36 MAPAS DE VULNERABILIDADE VULNERABILIDADE NATURAL VULNERABILIDADE AMBIENTAL Geologia Geomorfologia Vegetação Topografia Pedologia Base de Dados Espaciais Integrados em SIG Geologia Geomorfologia Vegetação Topografia Pedologia + Uso do Solo

37 MAPAS DE VULNERABILIDADE VULN. AMB. EROSÃO + INUNDAÇÃO VULN. AMB. REL. EROSÃO + LC + USO VULN. AMB. + Dist. LC + Dist. RIOS Pesos obtidos por: PONDERAÇÃO SAATY PROCESSO DE HIERARQUIA ANALÍTICA Geologia Rec. Hídricos Vegetação Topografia Pedologia Uso do Solo Dist. LC

38 MOTIVAÇÃO: Erosão Costeira

39 DERIVA LITORÂNEA PROFUNDIDADE DE FECHAMENTO MODIS + LANDSAT 8 - OLI (COASTAL) + RADARSAT Análise por Principais Componentes

40 AQUA-MODIS: HOT SPOT MPS DA EROSÃO / EROSÃO NO RN/ ENSO La Niña El Niño Chuva LO Chuva LO

41

42 TOPOBATIMETRIA - PN

43 TOPOBATIMETRIA Método VN

44 TOPOBATIMETRIA: Feições Morfológicas Praia Emersa e Submersa

45 POINT CLOUD - CENA 1 LiDAR TERRESTRE POINT CLOUD - CENA 2

46 MC PONTA NEGRA BEACH Natal/RN, Brazil LiDAR Months (year 2012) Volume (m 3 ) September 14 th 38, November 28 th 57, Sedimentary Balance 19, MC PLUVIAL SEWER MC PLUVIAL d SEWER

47 TRANSPORTE LONGITUDINAL DE SEDIMENTOS VC MC SMC (IH-Cantábria) SMC (IH-Cantábria) - predominância de transporte no sentido Sul-Norte e as maiores taxas da ordem de m3/ano a m3/ano (Bayram et al. 2007).

48 VALORAÇÃO DE SERVIÇOS AMBIENTAIS APLICADOS À VULNERABILIDADE COSTEIRA (VALSA) PVE: LUCIANA S. ESTEVES (Bournemouth University, Reino Unido) OBJETIVO: Desenvolver e testar métodos, baseados na valoração dos serviços ecossistêmicos, para quantificar os impactos na vulnerabilidade social, econômica e ambiental resultantes de alterações na geodinâmica costeira causadas por intervenções humanas e impactos potenciais das mudanças climáticas globais Serviços Ecossistêmicos são os benefícios que as pessoas obtém da natureza direta ou indiretamente através dos ecossistemas a fim de sustentar a vida no planeta. Serviços Ambientais são as atividades humanas que promovem o restabelecimento, recuperação, manutenção e melhoria dos serviços ecossistêmicos.

49 Exemplo: PARQUES EÓLICOS DA RDSEPT

50 O Parque Eólico de Alegria é composto por duas unidades, Alegria I (31 aerogeradores) e Alegria II (61 aerogeradores), totalizando 92 aerogeradores. A instalação do empreendimento evita a emissão de toneladas de CO2/ano. O Parque Eólico Alegria teve investimentos da ordem de R$ 820 milhões. O valor de cada aerogerador de pouco mais de R$ 6 milhões.

51 PARQUE EÓLICO MIASSABA II Investimento: ± R$ ,00; Total de 9 aerogeradores: R$ ,00 (cada aerogerador R$ ,71). O empreendimento evita a emissão de toneladas de CO2/ano.

52 PARQUE EÓLICO MIASSABA III Miassaba III: 41 aerogeradores. Investimento: R$ ,00 (R$ ,00 apenas os aerogeradores). Cada aerogerador: R$ ,68.

53 IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS DA INSTALAÇÃO DE PARQUES EÓLICOS - Desmatamento das dunas fixas - Soterramento das dunas fixas - Cortes e aterros nas dunas fixas e móveis - Alteração do nível hidrostático do lençol freático - Fixação das dunas móveis - Soterramento de lagoas interdunares - Impermeabilização e compactação do solo - Deslocamento de sedimentos - Interferência no aporte sedimentar dos canais fluviomarinhos e faixa de praia - Diminuição do aporte hídrico - Contaminação do lençol freático - Impactos sobre a avifauna - Perda de habitats e perturbação de hábitos - Atropelamento de fauna - Destruição de ninhos no solo - Emissão de ruído - Impacto visual - Interferências locais diversas - (...)

54 SERVIÇOS SOCIOAMBIENTAIS SERVIÇOS DE PROVISÃO são aqueles relacionados com a capacidade dos ecossistemas em prover bens, sejam eles alimentos e/ou matéria-prima para a geração de energia, dentre outros; SERVIÇOS REGULADORES são os benefícios obtidos a partir de processos naturais que regulam as condições ambientais que sustentam a vida humana, como a purificação do ar, regulação do clima, purificação e regulação dos ciclos das águas, dentre outros; SERVIÇOS CULTURAIS estão relacionados com a importância dos ecossistemas em oferecer benefícios recreacionais, educacionais, dentre outros; SERVIÇOS DE SUPORTE são os processos naturais necessários para que os outros serviços existam, como a ciclagem de nutrientes, a produção primária, a formação de solos, a polinização, dentre outros. (WHATELY, 2008) SERVIÇOS SOCIOAMBIENTAIS DA RDSEPT X SERVIÇOS AMBIENTAIS DE (PARA) PARQUES EÓLICOS Ambiental X População X Empreendimento

55 VALORES DE SERVIÇOS AMBIENTAIS Unidades Naturais da RDSEPT Grau da interferência da implantação dos parques eólicos na RDSEPT Valores de Indicadores Globais US$/ha/yr Dunas Fixas Alto Multiple Ecosystems 8,944 Dunas Móveis Alto Multiple Ecosystems 8,944 Praia Alto Multiple Ecosystems 8,944 Tabuleiro Costeiro Médio Multiple Ecosystems 8,944 Estuário Médio Coastal wetlands/salt water wetlands 28,916 Mangues Baixo Mangroves 86 Falésia Baixo Multiple Ecosystems 8,944 Enquadramento de valores globais na RDSEPT. (Fonte: CONSTANZA et al. 2014)

56 MUITO OBRIGADO!!! Dúvidas? Sugestões?