Modelagem Matemática: macrófitas aquáticas & hidrodinâmica

Transcrição

1 Modelagem Matemática: macrófitas aquáticas & hidrodinâmica Angelo Saggio, UFSCar

2 Objetivo:

3 Simular o estabelecimento, desenvolvimento e transporte da comunidade de macrófitas em lagos e reservatórios

4 O que é necessário representar?

5 - morfometria do sistema (batimetria, variabilidade do sedimento) - regime hidrológico e hidráulico (flutuações de níveis e fluxos) - condições meteorológicas (temperatura, radiação, ventos) - condições biogeoquímicas (ph, penetração de luz, disponibilidade de nutrientes) - outros...

6 Por que modelagem hidrodinâmica?

7 Lago Guaíba, RS Raso, simples (?) e com sérios problemas de florescimentos algais Experimento de Inverno (22 a 31 de Agosto, 2005) Experimento de Verão (20 a 30 de Janeiro, 2006) Modelagem 3D da hidrodinâmica e qualidade de água

8 Condições Meteorológicas Agosto, 2005

9 Rápido desenvolvimento de gradientes verticais

10 Correntes definindo fortes gradientes horizontais

11 Composição do Fitoplâncton Euglenofíceas Clorofíceas Diatomáceas Cianofíceas

12 Composição do Fitoplâncton

13 E as macrófitas?

14 Reservatório de Jupiá, SP Rios Tietê e Paraná Experimento intensivo de campo entre 04 e 18 de Abril de 2003, período no qual a CESP realizou diversos testes de variação de vazão e nível no reservatório de Jupiá. Modelagem 3D da hidrodinâmica com malha de 200x200m ao longo do rio Paraná e malha de 50x50m ao longo do rio Tietê alta resolução de modo a representar as lagoas marginais presentes no sistema.

15 Reservatório de Jupiá / Braço Tietê

16 Reservatório de Jupiá / Braço Tietê

17 Transporte ao longo do braço do Paraná Medido Simulado

18 Transporte ao longo do braço do Tietê Medido 07, April h51 15h57 Simulados Track 06 Track 09

19 Atual estágio da simulação de macrófitas aquáticas com o modelos hidrodinâmicos 3D Grandes Lagos (EUA/Canadá): Forte crescimento de macrófitas aquáticas submersas enraizadas nos contornos do Lago Eire. Os modelos ELCOM/CAEDYM já são utilizados na simulação 3D da hidrodinâmica e eutrofização; e um novo submodelo de macrófitas está sendo desenvolvido. Lago Chiui (Malásia): Deslocamento da dominância de plantas flutuantes para submersas como resultado de distúrbios hidrológicos. Modelos de diferentes espécies estão sendo utilizados em conjunto.

20 A modelagem do Guarapiranga...

21 Registros contínuos de variáveis hidrodinâmicas

22 Levantamento da composição dos sedimentos

23 Verificação contínua contra uma estação fixa...

24 Simulação em tempo real durante experimentos de campo...

25 Considerações Finais - A modelagem 3D da hidrodinâmica e qualidade da água é viável; - o transporte de macrófitas aquáticas parece ser bem representado pelos modelos hidrodinâmicos; - a incorporação de modelos de crescimento das macrófitas aos modelos hidrodinâmicos e ecológicos é consistente, porém sempre será condicionada ao conhecimento das respostas fisiológicas dos organismos (necessidade de ensaios de laboratório); - uma grande dificuldade para a modelagem ainda é o estabelecimento de novos bancos de plantas enraizadas.

26 Considerações Finais - A modelagem 3D da hidrodinâmica e qualidade da água é viável; - o transporte de macrófitas aquáticas parece ser bem representado pelos modelos hidrodinâmicos; - a incorporação de modelos de crescimento das macrófitas aos modelos hidrodinâmicos e ecológicos é consistente, porém sempre será condicionada ao conhecimento das respostas fisiológicas dos organismos (necessidade de ensaios de laboratório); - uma grande dificuldade para a modelagem ainda é o estabelecimento de novos bancos de plantas enraizadas.

27 Considerações Finais - A modelagem 3D da hidrodinâmica e qualidade da água é viável; - o transporte de macrófitas aquáticas parece ser bem representado pelos modelos hidrodinâmicos; - a incorporação de modelos de crescimento das macrófitas aos modelos hidrodinâmicos e ecológicos é consistente, porém sempre será condicionada ao conhecimento das respostas fisiológicas dos organismos (necessidade de ensaios de laboratório); - uma grande dificuldade para a modelagem ainda é o estabelecimento de novos bancos de plantas enraizadas.

28 Considerações Finais - A modelagem 3D da hidrodinâmica e qualidade da água é viável; - o transporte de macrófitas aquáticas parece ser bem representado pelos modelos hidrodinâmicos; - a incorporação de modelos de crescimento das macrófitas aos modelos hidrodinâmicos e ecológicos é consistente, porém sempre será condicionada ao conhecimento das respostas fisiológicas dos organismos (necessidade de ensaios de laboratório); - uma grande dificuldade para a modelagem ainda é o estabelecimento de novos bancos de plantas enraizadas.

29 Contato: