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Title: Impacto de barragens sobre a dispersão de matéria e a sustentabilidade da pluma costeira do Rio São Francisco (AL/SE): análise espacial e temporal por sensoriamento remoto
Authors: Oliveira, Eduardo Negri de
metadata.dc.contributor.advisor: Knoppers, Bastiaan Adriaan
metadata.dc.contributor.advisorco: Lorenzzetti, João Antônio
metadata.dc.contributor.members: Bidone, Edison Dausacker
Silva Filha, Emmanoel Vieira da
Cordeiro, Renato Campello
Vizon, Suzana Beatriz
Noernberg, Maurício Almeida
Issue Date: 2009
Abstract: O presente trabalho teve como meta principal estudar a dinâmica da pluma costeira do rio São Francisco, SE/AL, utilizando sensoriamento remoto e imagens de satélites anteriores e posteriores à construção das barragens no médio São Francisco. Algoritmos empíricos e semianalíticos para quantificação da matéria em suspensão foram implementados e calibrados in situ com dados atuais e pretéritos de campanhas oceanográficas na região de estudo. Além disso, quatro campanhas de campo (Out/2006, Fev/2007, Mai/2007 e Abr/2008) foram realizadas, com coletadas de amostras de água na pluma e medidas radiométricas para aferição dos algoritmos. De maneira geral, os algoritmos implementados mostraram-se bastante satisfatórios; as variações dos parâmetros estimados por meio das imagens de satélites apresentaram concordância com os valores das respectivas variáveis coletadas in situ. Preliminarmente, efetuou-se um estudo comparativo das plumas de dispersão dos rios Doce (RD), Paraíba do Sul (RPS), São Francisco (RSF) e do sistema costeiro Caravelas-Abrolhos (SCC) da Costa Leste utilizando o algoritmo empírico e imagens Landsat-TM. As plumas dos rios São Francisco e Doce, caracterizando-os como sistemas exportadores de matéria para a plataforma continental leste brasileira, já o SSC e o RPS apresentam características de sistemas retentores, com suas plumas confinadas à costa. Na seqüência, a avaliação histórica da descarga fluvial do RSF possibilitou identificar os eventos extremos pós-construção barragens, que, de certa forma, simulam a sazonalidade que o RSF possuía antes da construção das barragens. A interferência da bifurcação da Corrente Sul Equatorial foi, em seguida, apontada como agente modulador da corrente oceânica junto a plataforma do RSF assim como o regime dos ventos alísios. O processamento de 5 anos de imagens de alta resolução espectral (Aqua/MODIS), do período Ago/2002-Dez/2007, utilizando o Algoritmo Quase Analítico (Quasi Analytical Algorithm - QAA), possibilitou estimar as propriedades ópticas inerentes da região costeira próxima à foz do RSF, discernir o material opticamente ativo presente na água e quantificar o material particulado em suspensão. Os resultados ampliaram o entendimento do comportamento da pluma do RSF pós-construção das barragens de tal forma que 1) a carga de TSS ao longo do eixo principal da pluma do RSF é mais expressiva durante o segundo semestre do ano, exceto quando há ocorrência de eventos extremos no primeiro semestre; 2) as feições identificadas por meio das variações de aCDOM(443) e aph(443) apontam para maiores concentrações de CDOM (Coloured Dissolved Organic Matter) e de fitoplâncton durante o primeiro semestre de cada ano, evento relacionado com o regime da precipitação na bacia de drenagem do RSF. E, para finalizar, as massas d’água na plataforma adjacente à foz do RSF foram classificadas de acordo com as variações das concentrações de sedimento/detrito, CDOM e fitoplancton. Durante o verão, observa-se o predomínio do constituinte óptico CDOM; no outono, predomina CDOM e fitoplancton; no inverno, sedimento, fitoplancton e CDOM possuem contribuições similares; na primavera, predomina o sedimento/detrito. A estação de outono promove maior exportação de matéria sobre a plataforma, e durante a estação de primavera o material em suspensão é retido mais junto à costa.
metadata.dc.description.abstractother: This main aim of this study was to address the dynamics of the coastal plume of the São Francisco River (SE/AL), affected by the construction of dams in it´s middle-lower course, with remote sensing and the application of images comparing conditions between the pre- and postdam periods. Empirical and semi-analytical algorithms were implemented for the quantification of suspended particulate matter and calibrated with In Situ sampling and previously collected data from oceanographic campaigns in the region. Today´s conditions were established by four campaigns (October 2006. February 2007, May 2007 and April 2008) involving water sampling and radiometric measurements to calibrate the empiric and semi-analytical algorithms. In general, the implemented algorithms for the estimation of inherent optical properties and suspended particulate matter yielded satisfactory results, as the variability of the studied parameters with the satellite images coupled to the In Situ measurements were well correlated. At first, a comparative study of the coastal plumes of the Doce (RD), Paraíba do Sul (RPS) and São Francisco (RSF) rivers and the nearshore system of Caravelas (SSC), located along the East Brazil Coast, was performed with an empiric algorithm and Landsat-TM images. The plumes of the RD and RSF rivers were characterized as exporters of materials over the East Brazilian Shelf, whereas the RPS and SSC systems retained most of the materials alongshore. Henceforth, historical data on water discharge of the RSF system were used to identify extreme events duringthe pre- and post-dam periods. Images selected accordingly revealed that extreme coastal plumes may still be generated sporadically during the post-dam period, in spite of river discharge regulation by the dams today. The impact and variability of the South Equatorial Current together with the wind regime was also found to control and modulate the RSF plume. Further in-depth processing and analysis of a five year sequence (August 2002 to December 2007) of high spectral resolution images (Aqua/MODIS) using the Quasi Analytical Algorithm-QAA- enabled the estimation of inherent optical properties of the RSF coastal zone, discerning the active optical poroperties present and suspended particulate matter (SPM) in the waters. The results enhanced the understanding of the behavior of the RSF coastal plume as follows: 1) the load and transport of SPM along the main axis of the plume is more intense during the 2nd semester in austral winter of the year, except for when sporadic extreme events of river discharge occur during the 1st semester in austral summer. 2) the features identified by the variability of aCDOM(443) and aph(443) suggest the presence of higher CDOM (Coloured Dissolved Organic Matter) and phytoplankton during the 1st semester in austral summer due to higher precipitation events in the drainage basin. Finally, the water masses of the shelf adjacent to the RSF mouth were classified in accordance to the variability of the concentrations of SPM/detritus, CDOM and phytoplankton. During summer, the CDOM constituent predominantes, in autumn CDOM together with phytoplankton, during winter SPM, CDOM and phytoplankton co-exert, and in spring SPM/detritus predominates. Autumn corresponds to the season with the highest export potential of material offshore and during spring SPM is largely dispersed and retained nearshore.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6969
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