Aplicabilidade de métodos de sensoriamento remoto na avaliação e monitoramento do estado trófico de lagoas costeiras do Rio Grande do Sul - Brasil

Abstract

Os fenômenos relacionados à trofia do ecossistema, como crescimento de algas e decomposição, podem interferir nas propriedades ópticas de um corpo d’água, conferindo-lhe reflectância específica. O uso de sensoriamento remoto no gerenciamento de lagoas se baseia principalmente no fato de que a eutrofização e o aumento na produtividade são associados a mudanças nas propriedades ópticas do corpo de água. Desta forma, o uso do sensoriamento remoto é uma alternativa viável e adequada para monitoramentos de longo prazo já que permite um acompanhamento mais eficiente das modificações tróficas, ressaltando-se a necessidade de que exista uma base de análises estatísticas da relação entre a reflectância e o estado trófico representado por parâmetroschave. Este trabalho visa estudar a aplicabilidade de métodos de sensoriamento remoto na avaliação e monitoramento do estado trófico de lagoas costeiras do Rio Grande do Sul (RS). A área de estudo se situa no litoral norte do Rio Grande do Sul.A região do Litoral norte é delimitada ao sul pelo município Balneário Pinhal, ao norte pelo rio Mampituba, a leste pelo oceano e, a oeste, delimitada em função de sua formação geológica, relevo, bacia de drenagem e limites políticos, estendendo-se até os limites de São Francisco de Paula. Foram utilizadas duas imagens do satélite e uma imagem do satélite Landsat TM 5. Foi feita a correção atmosférica através do método 6S e a normalização das imagens pelo método Tasseled Cap. Foram coletados dados de concentração de clorofila-a, turbidez e transparência do disco de Secchi em doze lagoas. A correlação foi significativa entre turbidez e a reflectância da banda 4 do sensor CBERS; através da regressão pelo método Power entre a banda 4 do CBERS e a turbidez obteve-se correlação de 83%. Com a reflectância das imagens normalizadas foi possível estimar faixas de valores prováveis de turbidez nas lagoas estudadas nas datas das imagens. A alta concentração de material em suspensão não é considerada antrópica, não servindo este parâmetro para monitoramento de eutrofização.

The phenomena related to the trophic state of a given ecosystem, like algae growth and decomposition, may interfere in the optic properties of a water body, altering its specific reflectance. The use of Remote Sensing in the management of lagoons is based mainly on the fact that the eutrophication and the increased productivity are associated to changes in the optic properties of the water body. In such way, the use of the Remote Sensing is a viable alternative for long term monitoring because it allows a more efficient assessment of trophic changes. Therefore, there is an urge to establish a solid base of statistical analyses of the relation between reflectance and the trophic state represented by key parameters. This work aims to study the applicability of Remote Sensing methods in the trophic state assessment and monitoring of coastal lagoons of the Rio Grande do Sul (RS) state. The study area is at the North Coast of Rio Grande do Sul. The North Coast is delimited at the south by the Pinhal city, at the north by the Mampituba River, at the east by the ocean and, at the west, delimited in function of its geologic formation, relief and draining basin, going to the limits of São Francisco de Paula city. Two CBERS Images and one Landsat TM 5 image were used. The atmospheric correction was made using the 6S method and the normalization of the images was made using the Tasseled Cap method. Data representing the chlorophyll-a concentration, turbidity and Secchi disc transparency in twelve lagoons were collected. There were no significant correlations between chlorophyll-a and reflectance. The correlation between turbidity with the band 4 of CBERS sensor had been significant by using Power regression between band 4 of CBERS and turbidity, it was obtained a correlation of 83%. By using the normalized images reflectance it was possible to calculate probable values for turbidity in the studied lakes on the dates the satellites obtained the images. However, the source of high concentration of suspended material is not considered effect of anthropogenic actions, so this parameter shall not be used for eutrophication monitoring.