Sensoriamento remoto multifonte aplicado na detecção do fitoplâncton em águas interiores

Abstract

R E S U M OFlorações de fitoplanctôn podem constituir em riscos à saúde humana e biota aquática, sendo necessários o monitoramento da comunidade fitoplanctônica e a adoção de mecanismos visando à prevenção de sua ocorrência. Neste contexto métodos tradicionais de monitoramento podem ser mais efetivos se complementados por abordagens que utilizam as propriedades ópticas dos pigmentos fitoplanctônicos por meio do Sensoriamento Remoto. Com o objetivo de avaliar o potencial de dados espectrais multifonte na detecção remota do fitoplâncton, foi selecionada uma área de estudo no reservatório de Nova Avanhandava, SP, caracterizada por intensa atividade agrícola no seu entorno. Para esta análise foram adquiridos dados hiperespectrais em campo e imagens multiespectrais Modis e RapidEye, os quais foram relacionados a variáveis limnológicas indicadoras do comportamento fitoplanctônico; clorofila a e ficocianina. Os resultados mostram que imagens multiespectrais permitem uma avaliação da biomassa fitoplanctônica pela clorofila a; contudo, para ficocianina, pigmento fitoplanctônico diagnóstico da presença de cianobactérias, dados mais refinados são necessários, tais como os hiperespectrais.Multisource remote sensing applied to the detection of phytoplankton in inland waters A B S T R A C TBlooms of phytoplankton can be a risk to human health and aquatic biota, so the adoption of monitoring methods of phytoplankton and mechanisms for preventing its occurrence are needed. Thus, traditional monitoring methods could be more effective if complemented by approaches using the optical properties of phytoplankton pigments by means of Remote Sensing. In order to evaluate the potential of multi-scale remote sensing for detection of the phytoplankton activity, a study area was selected in Nova Avanhandava reservoir, located in the Tietê River, SP. For this analysis, hyperspectral field data and multispectral images of low and medium spatial resolution (Modis and RapidEye) were acquired and were related to indicator limnological variables of phytoplankton behavior; chlorophyll a and phycocyanin. The results show that a specific spectral band of RapidEye system (690-730 nm) allowed detect chlorophyll a and to evaluate the phytoplankton biomass, however hyperspectral data are needed to detect the phycocyanin pigment, indicative of cyanobacteria. Palavras-chave:sensoriamento remoto da água cianobactérias clorofila a ficocianina Key words: remote sensing of water cyanobacteria chlorophyll a phycocyanin

Advances and limitations of using satellites to monitor cyanobacterial harmful algal blooms

“…Table 1 summarizes research articles from the Web of Science database reporting the use of remote sensing for phycocyanin estimation in Brazil. From this list of articles, it was noticed that all articles mentioned phycocyanin, however just four of them measured phycocyanin concentration (Ogashawara et al, 2013(Ogashawara et al, , 2014Cicerelli & Galo, 2015;Cicerelli et al, 2017), only three modeled phycocyanin from remote sensing measurements (Ogashawara et al, 2013(Ogashawara et al, , 2014Cicerelli et al, 2017) and only two articles applied phycocyanin algorithms to the dataset (Ogashawara et al, 2013(Ogashawara et al, , 2014. These observations emphasize the need for phycocyanin research in Brazil, especially because of CHABs occurrences during the entire year in all regions of the country.…”

Espectrorradiometria de Campo e Dados Sentinel-2 Aplicado ao Estudo da Clorofila-A em Corpos Hídricos de Reservatórios

“…A tecnologia destes sensores é uma ferramenta para coletar dados espaço-temporais consistentes para a avaliação dos parâmetros de qualidade da água em lagos (Bresciani et al 2011). Destacam-se os trabalhos de Laliberté et al (2018), Novo et al (2006), Cicerelli & Galo (2015), Guimarães et al (2017), Ansper & Alikas (2018, Zheng & Digiacomo (2017), focados no monitoramento da clorofila-a com uso de diferentes sensores. Entretanto muitos destes sensores apresentam potenciais e restrições para essa aplicação, como limitação na resolução espacial e espectral (Ritchie, Zimba & Everitt 2003).…”

Sensoriamento Remoto Multifonte Aplicado Ao Estudo Do Corpo Hídrico Do Rio Juliana Na Apa Do Pratigi

“…A redução da qualidade das águas dos rios, reservatórios, estuários e regiões costeiras, é uma preocupação mundial visto que resulta na restrição de seus múltiplos usos (CICERELLI; GALO, 2015) e nessa ótica a pesquisa tem analisado diversas substâncias e seres vivos presentes na água na busca de identificar padrões de qualidade para monitorar a presença destes (FERREIRA; GALO, 2012), dentre estes a clorofila-a tem sido muito estudada por ser um componente opticamente ativo (COA) em sensores. E nesse contexto se insere o sensoriamento remoto como ferramenta eficaz no monitoramento da qualidade da água, pois recobre extensas áreas e permite uma análise espaço-temporal, onde nos dados é permitido inferir sobre a presença de COAs.…”