COMPORTAMENTO ESPACIAL DA CLOROFILA- A NO RESERVATÓRIO DE ITAPARICA, RIO SÃO FRANCISCO AUTORES Helio Lopes; Maria Sobral; Günter Gunkel, Gustavo Melo & Ana Candeias INNOVATE INterplay between the multiple use of water reservoirs via innovative coupling of substance cycles in Aquatic and Terrestrial Ecosystems FINANCIAMENTO DO PROJETO (212 216) Alemanha - 4.7. - Ministério Federal de Educação e Pesquisa da Alemanha BMBF Brasil - 3.3. - MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia, UFPE, UFRPE, APAC, INSA, ITEP, IPA, IFPE, FACEPE, CNPq, CAPES
Berlin University of Technology Chair of Water Quality Control PARCEIROS Alemanha: Universidade Técnica de Berlin,(TUB), Universidade de Hohenheim, Instituto de Ecologia dos Corpos d Água e Pesca (IGB Berlin), Instituto de Climatologia de Potsdam (PIK) Brasil: MCT, UFPE, UFRPE, IFPE, SRH, APAC, INSA, EMBRAPA SOLOS, CODEVASF, ITEP, CNPq, FACEPE, PRODEMA (UFPE, UFPB, UFRN, UFPI, UFC, FUFSE, UESC), Prefeitura de Itacuruba ÁREA DE ESTUDO: Reservatório de Itaparica (São Francisco) e as sub-bacias do reservatório.
Introdução Monitoramento da qualidade da água por sensoriamento remoto: ü Iniciou no monitoramento de águas costeiras (Oceano), pois é menos complexa. ü Depois nos estudos da qualidade da água em grandes reservatórios e lagos, facilitando a análise espacial e diferenciação de diversos locais (não homogeneidade de características limnológicas). q Parâmetros: Turbidez, Profundidade Disco Secchi, Matéria Suspensa Total, Clorofila-a, Clorofila de cianobacteria... Consequências de eutrofização e o aumento da produtividade estão associadas com a mudança nas propriedades ópticas da massa hídrica. Crescimento de algas (submersas, flotantes). ü Macrófitas flotantes, emersas e submersas ü Proliferação de algas e macrófitas nocivas.
Materiais e Método Caracterização da Área de Estudo 7 W 6 W 5 W 4 W RESERVATÓRIO LUIZ GONZAGA Coordenadas: 38 19' de Longitude Oeste e 9 6' de Latitude Sul 1 S BRASIL 1 S Área: 828 km 2 Comprimento: ~148 km Geração: 1.479.6 kw 2 S 3 S 7 W / 6 3 6 Km 6 W 5 W OCEANO ATLÂNTICO 4 W 3 S 2 S 15 S 1 S 45 W Bacia do Rio São Francisco PIAUÍ BAHIA 4 W PERNAMBUCO 2 S 1 S 15 S 2 S 45 W 15 3 6 Km 4 W
Processamento de dados espaciais Landsat TM correspondente a órbita/ponto 216/66 de 6 de outubro de 21 Erro de Georreferenciamento: < 3 m. Correção atmosférica: Atcor2. Algoritmos de espacialização da clorofila Chl a =4,483+,44(B1)+,62(B2)-,82(B3)-2,6(B4)+2,16(B5)-4,7(B7) B1- B7: Bandas do Landsat- TM5; Chla: clorofila- a para profundidade de a,8 m.
Algoritmos para espacialização da clorofila O monitoramento ambiental por meio de métodos tradicionais de amostragem consome muito tempo e requer altos custos de levantamento. Devido a isso, diversos estudos vem desenvolvendo modelos para mapeamento de indicadores de qualidade da água. Um parâmetro mais importante é a clorofila as analises químicas são complexas (extração química e análise com método fotométrico) os sensores de clorofila devem ser calibrados a cada dia antes de usar (não se pode fazer no campo) Necessidade de associação de dados in situ com dados de sensoriamento remoto.
Problema: Diferenciar o sinal de algas flotante (cianobacterias), algas suspensas (cianobacterias, algas verdes) e macrofitas submersa (Egeria densa), emersa (Potamogeton), e flotante, (Eichhornia crassipes). Macrófitas Algas suspensas Cianobacterias flotante (?) 3 m google earth
Problema: Chl-a tem concentrações diferentes com a profundidade, existem também máxima de clorofila em profundidades grandes Assim, é necessário correlacionar dados espectrais com a profundidade da biomassa algal. 1998 1999 M A M J J A S O N D J F M A M J J A S depth (m) 5 1 15 2 25 25 23 2 18 15 13 1 8 5 3 Lago San Pablo, Ecuador 3 Chl a (µg/l)
Berlin University of Technology Chair of Water Quality Control 525 55 Ri o Frequência (Pixel) 9 3 Pontos na Margem Esquerda Pontos no Centro Pontos na Margem Direita 5 2 22 Chla (µg/l) 24 1 15 2 25 Chl-a (µg/l) 3 6 12 18 24 Km 26 525 18 55 Barreir as Riachos.5 Riacho 2 1 1.5 1 Legenda 4 Frequência (Pixels) 3.5 2 5 2.5 5 3 x 1 M os 925 d cho s margem esquerda. 4 Ria e ant and 575 9 925 Esquematização dos pontos distribuídos por todo o reservatório considerando a margem direita, central e ± Pa jeú Análises pontuais da clorofila-a 575
Resultados e Discussão Perfil dos pontos de monitoramento por satélite da concentração de clorofila ao longo do reservatório (6/1/21). Ocorre aumento na concentração de clorofila-a da região fluvial para lacustre. 5 45 Margem Esquerda Central Margem Direita Região de Transição RB Na região fluvial ocorreram valores entre,96 e 18,36 µg/l Chl-a (µg/l) 4 35 3 25 2 15 1 5 Limite Conama para Classe II RP RM 2 4 6 8 1 12 14 Distância dos Pontos de Monitoramento (Km) LB RC Na região de transição os valores variaram de 3,36 a 35,97 µg/l No reservatório variou entre,95-39,7 µg/l. Pequenas áreas representam valores com alta concentração de Chl-a.
Mapa da distribuição da concentração de clorofila no reservatório de Itaparica Observa-se que na região lacustre ocorrem classes com valores de clorofila-a mais elevados. Valores acima de 2 µg/l estão localizados na entradas dos rio Pajeu e Mandantes que podem está associados a macrófitas flotantes. 925 9 Legenda Chl-a (µg/l), - 5, 5, - 1, 1, - 15, 15,- 2, 2, - 3, Riachos 525 Pontos na Margem Esquerda Pontos Centrais Pontos na Margem Direita Rio Pajeú 55 575 Riacho dos Mandantes ± Riacho Barreiras 9 925 3, - 4, 4, - 6, 6, - 9, 1, - 25, 3 6 12 18 24 Km 525 55 575
Áreas de concentração de clorofila considerando as classes Áreas Classe Km 2 % ] - 5] 176,73 27,43 ]5-1] 158,25 24,56 ]1-15] 121,64 18,88 ]15-2] 85,17 13,22 ]2-3] 8,89 12,55 ]3-4] 16,51 2,56 ]4-6] 2,97,46 ]6-1],94,14 ]1-15],62,1 ]15-2],37,6 ]2-25],27,4 Frequência (Pixels) 3.5 3 2.5 2 1.5 1.5 4 x 15 5 1 15 2 25 Chl-a (µg/l) A classe de -5 µg/l possui maior área. Parte do reservatório está abaixo do limite estabelecido na Resolução CONAMA nº 357/ 25, que é de 3 µg/l para águas tipo II correspondendo a 96,64%. Frequência (Pixel) 5 4 3 2 1 18 2 22 24 26 Chla (µg/l) O valor médio geral da Chl-a foi de 11,63µg/L, sendo a mediana de 9,55 µg/ L, a moda apresentou valor de 13,91 µg/l e o valor do desvio padrão foi de 11,16 µg/l.
Considerações Finais q Conforme resultados obtidos pela modelagem, por volta de 96% do reservatório encontrase abaixo do limiar estabelecido pela resolução CONAMA 357/25 para concentração de clorofila-a, considerando a data de passagem do satélite. q A distribuição espacial da clorofila-a diminuiu da região lacustre para região fluvial. q Após o contato de riachos com o reservatório se observa aumento na concentração de clorofila, que pode está associado a entrada de nutrientes. q Os pontos localizados nas margens, nos contatos dos riachos dos mandantes e barreiras, apresentam as maiores concentrações de clorofila que podem estar associadas ao uso e cobertura do solo que ocorrem nessas margens. q Etapas de validação do modelo para o reservatório de Itaparica são necessárias, levando em consideração a resolução temporal do satélite e hora de passagem.
Egeria densa Polygonum sp. Muito obrigado por na atencção Cyanobacterias Microcyss sp. (Cyanobacteria)