Dinâmica da Vegetação Aquática Submersa no estuário da Lagoa dos Patos (Projeto DIVAS)

Dinâmica da Vegetação Aquática Submersa no estuário da Lagoa dos Patos (Projeto DIVAS)

Resultados - Monitoramento mensal de fanerógamas e macroalgas - Distribuição espacial e abundância de verão in situ e por sensoriamento remoto - Dados radiométricos - Banco de sementes e ambiente sedimentar

Precipitação das bacias de drenagem e biomassas da VAS no ELP 25 Prec. Acumulada 6 meses T ar Media movel 24 horas T do ar 23 21 19 300 17 250 Anom. mensal positiva 15 200 Anom. mensal negativa 13 150 11 100 50 9 0 7-50 5-100 -150 Anomalias Precip. (mm) Wind Stress 29/09/2010 27/09/2010 25/09/2010 23/09/2010 20/09/2010 18/09/2010 16/09/2010-200 abr 14/09/2010 12/9 10/9 8/9 6/9 3/9 1/9 30/08 28/08 26/08 24/08 22/08 20/08 17/08 15/08 13/08 11/8 9/8 7/8 5/8 mar fev jan dez nov out set ago jul jun mai abr mar fev jan dez 1,2 nov out set ago jul jun mai abr mar fev jan dez nov 2008 2009 2010 2011 Wind stress 1,1 1600 Media anual 1,0 Média móvel 24 horas Biomassa Algas (g PS. m -2 ) 1400 0,9 1200 0,8 Ruppia - Aerea Ruppia 0,7 - Sub 1000 Algas de Deriva Ruppia 0,6 - Total 800 0,5 0,4 600 0,3 400 0,2 200 0,1 0,0 30/09/2010 28/09/2010 26/09/2010 23/09/2010 21/09/2010 0 10/9 8/9 6/9 4/9 2/9 31/08 28/08 26/08 24/08 22/08 20/08 18/08 15/08 13/08 11/8 9/8 7/8 5/8-200 19/09/2010 17/09/2010 15/09/2010 200 175 150 125 100 75 50 25 0-25 -50-75 -100-125 -150-175 -200 Biomassa R. maritima (g PS. m -2 ) D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A 13/09/2010 2010 2011 2009 Dados precipitação: CPTEC/INPE.

Evento de Maré verde (agosto a setembro de 2010) MOV01557.AVI Cobertura, fotoquadrados e % C biomassas destrutiva Cladophora spp Rhizoclonium riparium Ulva clathata U. intestinalis U. Ramulosa Ulotrix Vaucheira sp Compsopogon Cyanophyta % N 70 a 100% Cobertura Massas com até 70 cm na coluna d água Biomassas x = 1-5 Kg PS m -2 (até 30 kg PS. m -2 ) C 18 à 36%; x= 20,5% - 0.2 à 1 kg C. m -2 N 0.7 à 4 %; x=3.4% 0.034 à 0.14 kg N. m -2

Processamento Digital de Imagem Landsat 5-7 de Setembro VAS emersa e submersa - 30 km 2 (30 a 150 ton PS; 8 a 40.5 ton C ) VAS emersa Distribuição total da VAS nas áreas rasas, de acordo com a classificação supervisionada Distribuição das VAS na superfície da água, de acordo com Índice de vegetação normalizado (NDVI).

Prod. Primária Líquida extremamente alta Consequências ao bentos Remoção de pradarias de Ruppia já em florescimeto (precoce) Hipóteses: -Fertilização pós-cheia (pós El Nino) -Condições estáveis de hidrodinâmica e transparência - Dominância de espécies ou variedades de crescimento ultra rápido - Efeito bola de neve (crescimento exponencial, liberação de esporos, crescimento exponencial, liberaçao de esporos..) Fuga de Heliobia australis

Distribuição espacial in situ Fev. 2011 344 pontos cada 300-500 metros: coordenadas geográficas (GPS); profundidade; percentual de cobertura de cada vegetação (senso visual, quadrados de 50x50cm), altura da pradaria, presença de epífitas, frutos e flores; biomassas (quadrados de 10x10cm). Salinidades. Distribuição de VAS verão de 1992 estimada por fotos aéreas (Mazzo 1992) Profundidades % Cobertura VAS Composição

450 400 350 300 250 200 150 100 Bio Aerea Bio Sub Algas 400 350 300 250 200 150 100 50 50 0 Mangueira Justino Rio Grande Arraial Quitéria Boto Mendanha Silveira 0 Euhalino Oligohalino 35 Histogram: Biomassa aérea (g/m2) Expected Normal 30 41,9% 25 No. of obs. 20 15 21,6% 10 12,2% 5 8,1% 5,4% 2,7% 2,7% 2,7% 1,4% 1,4% 0 0 72 144 216 288 360 432 504 576 648 720 X <= Category Boundary

Landsat 5/TM (Bandas 1,2, 3 e 4) Processamento digital de imagens Correções geométricas, radiométricas e atmosféricas (IDRISI ANDES ) Correlações entre % de abundância in situ e reflectâncias das bandas 2, 3 e 3/2 Mapas de Distribuição e Abundância 2) Métodos classificadores diversos 3) Índice NDVI 3) Aplicação de algoritmo obtido pelas correlações

RESULTADOS Abundância da VAS in situ e estimada por satélite Medida in situ 80km 2 Estimada por satélite (Class. Supervisionada de Fisher) 73 km 2 Estimada por satélite (aplicação de algoritmo) Superestima em zonas profundas

Caracterização espectral da água e da VAS Curvas de Reflectância in situ: FieldSpec HandHeld Portable Spectroradiometer Parâmetros coletados por ponto: Condição do Tempo Nebulosidade Dir. & Vel. Vento Temp da água e ar Profundidade Secchi Rugosidade água Imagens digitais Amostras d água: Salinidade Material em Suspensão Matéria Orgânica Chl-a Diferentes condições ópticas: - Épocas do ano - Diferentes locais - Areas com e sem VAS; - Rasas e profundas Áreas rasa com VAS densa Amostras VAS Identificação Biomassa Área profunda com alta [SS]

Comportamento espectral da VAS e água - áreas rasa vegetada e profunda 2 de Junho 2010 Espectro de reflectância (médias) Primeira derivada da curva de reflectância - Diferença marcada entre área rasa e profunda em torno de 700nm: - variação pos. em áreas rasas; - variação neg. em áreas profundas Area rasa com VAS: - baixos albedos, - Pico de reflectância em 700 nm, -Pico de absorção em 660nm - Gradientes com biomassa Zona Profunda (canal): - grandes albedos, - Pico em 580 -gradiente com profundidade e [SS] Remoção do contínuo - Realçe nas feições de absorção

Parâmetros opticamente ativos e propriedades da água

Correlogramas entre as razões de bandas de reflectância e as variáveis biomassa de VAS, Chl-a e SS (assinatura das variáveis) Melhor razão de bandas (melhores assinaturas): VAS - entre 600/450 e 600/475 nm ; vermelho/azul, vermelho/verde e infravermelho próximo/azul. Chl-a d água - pouca correlação com as razões, apenas uma forte e negativa em 550/475nm. Problemas com baixo N e baixas concentrações. Sólidos em suspensão - destaque para a infravermelho próximo/azul.

Análise do banco de sementes e ambiente sedimentar Sediment cores Fascies (5cm) Sediment Layer (cm) 4 Density, Comunity size, Seed weight, density structure species Justino Estrato do sedimento 0-5cm 5-10cm 10-15cm 15-20cm 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 Mangueira Different 20-25cmsites (Exposure do hydrodinamics) R. maritima - eurihaline Densidade sementes (nº.10³ m-²) 1 Z. Palustris 2 - oligohaline 3 4 Arraial Pombas

Abril de 2010 após baixíssimas abundâncias de SAV 400 MO Profundidade do sedimento (cm) Granulometria (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 0 20 40 60 80 Justin 100 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Pomba 100 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 0 20 40 60 80 100 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 areia média areia fina areia muito fina silte argila 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 400 Mangueira 350 300 250 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 200 0-5 5-10 400 150 Justino 10-15 350 100 250 Biomassa Tota 200 150 100 50 0 Biomassa Total Fanerógamas 15-20 300 50 20-25 0 0.5 1 1.5 250 2 2.5 0 3 1 2 0-5 200 Biomassa Total Fanerógamas 5-10 400 150 10-15 350 100 15-20 300 50 20-25 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 250 0 0-5 Biomassa Total 1Fanerógamas 2 3 200 5-10 400 150 10-15 350 100 15-20 300 20-25 50 250 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 0-5 200 1 2 3 4 5-10 150 10-15 100 15-20 50 20-25 0 Matéria Orgânica e Carbonato (%) Ilha das Pombas Pombas Arraial Mendanha 350 300 CO 3 1 2 3 4 5 1

Coletas repetidas em Abril e Maio de 2011 Após alta abundância de VAS Entre locais (gradiente de hidro e salinidade) 1) Mangueira; 2) Justino; 3) Pombas; 4) Arraial; 5) Mendanha; 6) Silveira Parâmetros de sedimento e biomassa Dentro e Fora de pradarias 1) Mangueira 2) Arraial 3) Mendanha Profundidades 50 cm 1 m 2m Importantes subsídios para estudos sobre: -Estoque de sementes e potencial de colonização e recuperação após impactos naturais e antrópicos - Contribuição das pradarias para o estoque de MO no sedimento - Estimar o carbono estocado na vegetação e sedimento abaixo, para inventários sobre o carbono costeiro

Bolsistas Bruno Lainetti (PIBIC) Milton Araújo (PIBIC) Beatriz Farias (PIBIC-EM) MSc. Marianna Lanari (DTI-C) Colaboradores Sensoriamento Remoto e Radiometria: MSc. Allan de Oliveira e Oliveira (IFRS/ FURG) Dr. Waterloo Pereira Filho (UFSM) Dra. Evlyn Novo (INPE)

INTERAÇÕES Informações do DIVAS-PELD serão utilizadas para alimentar os seguinte projetos: Rede de Monitoramento de Habitats Costeiros (ReBentos) - Projeto Vegetação Submersa Uma (1 bolsa DTI-C acrescida) SegrassNet Global Coastal Carbon Data Archive Blue Carbon Scientific Working Group (CI, IUCN and COI-UNESCO)

Acoplamento bêntico e destino do N - Hipóteses - Em áreas rasas do ELP, fontes alóctones de N podem ser insuficientes em determinadas épocas para suportar a demanda de N por produtores primários bentônicos - Demanda é suprida por remineralização da matéria orgânica, derivada da biomassa morta destes produtores Perguntas: - Quanto e por quanto tempo o N é retido na biomassa bacteriana? Captação de N pelo microfitobentos depende da remineralização deste N. Quanto?