Accessibility / Report Error

Concentración de clorofila-a y límite de zona fótica en el embalse Río Tercero (Argentina) utilizando imágenes del satélite CBERS-2B

Concentração de clorofila-a e limite de zona fótica no reservatório Rio Tercero (Argentina) utilizando imagens do satélite CBERS-2B

Concentration of chlorhophyll-a and the limit of the photic zone in the Third River reservoir (Córdoba-Argentina), using images from CBERS-2B satellite

Resúmenes

Las imágenes satelitales provistas por sensores remotos representan una herramienta importante en el monitoreo, control y gestión de los recursos hídricos. El objetivo del siguiente trabajo fue modelar la distribución espacial de la concentración de clorofila-a y el límite de la zona fótica en el embalse Río Tercero (Córdoba-Argentina), utilizando imágenes del satélite CBERS-2B y un sistema de información geográfica (SIG). Fueron seleccionados 15 sitios de muestreo en donde se midieron parámetros físicos, químicos y biológicos, durante el otoño de 2008. Utilizando una imagen georreferenciada del sensor CBERS-2B y por medio del análisis de componentes principales (ACP), se lograron identificar asociaciones entre variables y valores de reflectancia de las bandas de dicho satélite. En base a estas asociaciones y con modelos de regresión múltiples, se crearon las respuestas estimadas para conocer la distribución espacial de las variables, concentración de clorofila-a (R² = 0,73) y límite de zona fótica (R² = 0,78) en todo el reservorio. Podemos concluir que existe una correlación negativa entre la concentración de clorofila-a y la transparencia de la agua en el embalse Rio Tercero; como también que el sensor utilizado, permite evaluar la calidad del agua en un tiempo relativamente corto.

sensores remotos; recursos hídricos; ACP


As imagens de satélites com sensores remotos representam uma ferramenta importante no monitoramento, controle e gestão dos recursos hídricos. O objetivo do seguinte trabalho foi modelar a distribuição espacial da concentração de clorofila-a e o limite da zona fótica no reservatório Rio Tercero (Córdoba-Argentina), utilizando imagens do satélite CBERS-2B e um sistema de informação geográfica (SIG). Foram selecionados 15 sítios do reservatório onde foram medidos parâmetros físicos, químicos e biológicos no outono de 2008. Utilizando uma imagem georreferenciada do sensor CBERS-2B e com base na análise de componentes principais (ACP), identificou-se associações entre variáveis e valores de reflectância das bandas do satélite. Com base nessas associações e com modelos de regressão múltiplas, alcançaram-se as respostas estimadas para se conhecer a distribuição espacial das variáveis: concentração de clorofila-a (R² = 0,73) e limite de zona fótica (R² = 0,78) em tudo o reservatório. Pôde-se concluir que existe uma corelação negativa entre a concentração de clorofila-a e a transparência da água no reservatório Rio Tercero; assim como que o sensor utilizado permite a avaliação da qualidade da água em tempo relativamente curto.

sensores remotos; recursos hídricos; ACP


The satellite images provided by remote sensors represent an important tool for monitoring, controlling and administering water resources. The aim of this work was to model the spatial distribution of the concentration of chlorhophyll-a and the limit of the photic zone in the Rio Tercero reservoir (Córdoba-Argentina), using images from CBERS-2B satellite and a geographical information system (SIG). We selected 15 samples places wherefrom we measured physical, chemical and biological parameters during the fall of 2008. By using a georeferenced image from sensor CBERS-2B and performing an analysis of the principal components (ACP), we were able to identify associations between variables and reflectance values of the satellite bands. Based on these associations and with simple regression models, we were able to know the spatial distribution of the variables: concentration of chlorophyll-a (R² = 0, 73) and the limit of the photic zone (R² = 0, 78) in the reservoir as a whole. We may conclude thata there exists a negative correlation between the concentration of chlorophyll-a and the water transparency in reservoir Rio Tercero, as well as that the sensor used allows us to evaluate the quality of the water in a relative short time.

remote sensors; water resources; ACP


  • AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION - APHA; AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION - AWWA; WATER ENVIRONMETAL FEDERATION - WEF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 18th edition. Washington, DC, 2000.
  • BENTZ, C. M.; POLITANO, A. T.; GENOVEZ, P. Monitoramento ambiental de áreas costeiras e oceânicas com múltiplos sensores orbitais. Revista Brasileira de Cartografia, v. 57, n. 1, p. 43-47, 2005.
  • BOLTOVSKOY, A.; FOGGETTA, M. Limnología física del Embalse Rio III. Biología Acuática, v. 7, p. 1-26, 1985.
  • BREUNIG, F. M.; WACHHOLZ, F.; PEREIRA FILHO, W.; RUDORFF M. de C. Análise das propriedades ópticas da água do reservatório Rodolfo Costa e Silva-Itaara, RS, Brasil, usando dados espectrais. Ambiente & Água, v. 2, n. 2, p. 88-102, 2007. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.28
  • BRUNKOW, R. F. et al. Monitoramento da qualidade das águas dos reservatórios estado do Paraná, no período de 1999 a 2004. Curitiba: IAP, 2004. 12p.
  • CESTARI, A. C.; KRUG, T.; NOVO, E. Modelo empírico para a estimativa de concentração da clorofila na zona eufótica em função da concentração de clorofila na superfície. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 8., 1996, Salvador. Anais... São José dos Campos: INPE, 1996. p. 93-98.
  • CORAZZA, Rosana. Relações entre variáveis espectrais e limnológicas no reservatório da usina hidrelétrica Dona Francisca/RS. 2010. 103 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Programa de Pós-Graduação em Geografia e Geociências, Universidade Federal de Santa Maria, 2010.
  • DIAS, N. W.; MORAES, E. C.; NOVO, E. M.; MORAES, L.; ARAI, E.; CATELANI, C. S. Caracterização das águas da represa de Paraibuna com o uso de dados hiperespectrais. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 13., 2007, Florianópolis. Anais... São José dos Campos: INPE, 2007. p. 3335-3342.
  • ENVIRONMENTAL SYSTEMS RESEARCH INSTITUTE - ESRI. ENVI Versión 3.5: programa de análisis y procesamiento de imágenes satelitales. Redlands, 2001.
  • FELIX, I. M. Monitoramento da qualidade da água utilizando-se modelos empíricos obtidos a partir de sensoriamento remoto Reservatório de Barra Bonita - SP. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 7., 1993, Curitiba. Anais... São José dos Campos: INPE, 1993. p. 119-127.
  • GONZALEZ, O. S.; ALMEIDA, C. A.; QUINTAR, S.; MALLEA, M. A.; GONZALEZ, P. S. Application of multivariate statistical techniques to evaluate organic pollution on a river in Argentina. Ambiente & Água, v. 6, n. 3, p. 27-42, 2011. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.696
  • LINO, C. O.; LIMA, M. G. R.; HUBSCHER, G. L. CBERS - An international space cooperation program. Acta Astronáutica, v. 47, n. 2/9, p. 559-564, 2000. http://dx.doi.org/10.1016/S0094-5765(00)00094-1
  • MARGALEF, R. Teoría de los sistemas ecológicos. Barcelona: Alfa Omega, 2002.
  • MARIAZZI, A. A.; DONADELLI, J. P.; ARENAS, M. DI SIERVI; BONETTO, C. Impact of a nuclear power plant on water quality of Embalse del Río Tercero reservoir (Córdoba, Argentina). Hidrobiología, v. 246, n. 2, p. 129-140, 1992. http://dx.doi.org/10.1007/BF00014700
  • MARTINI, L. C.; MATTOS, D. S.; BARBOSA, D. F. P.; RECH, A. I. B. Uso de sensoriamento remoto orbital para avaliação da distribuição espacial de Clorofila_a na Lagoa da Conceição - Florianópolis, SC. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 11, n. 4, p. 318-324, 2006. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-41522006000400004
  • MATTEWS, M. W.; BERNARD, S.; WINTER, K. Remote sensing of cyanobacteria-dominant alga blooms and water quality parameters in Zeekoevlei, a small by hypertrophic lake, using MERIS. Remote sensing of environment, v. 114, n. 9, p. 2070-2087, 2010. http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2010.04.013
  • NOVO, E. M. L. de M. Sensoriamento remoto: princípios e aplicações. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1998. 308p.
  • PEREIRA FILHO, W. et al. Relação entre clorofila a com perfil espectral e imagem de satélite no reservatório Passo Real - RS . In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 15., 2011, Curitiba. Anais... São José dos Campos: INPE, 2011. p. 5433-5440.
  • RODRÍGUEZ, C. et al. Estudio bacteriológico y químico del embalse Río Tercero (Córdoba). Revista Ciencia Veterinaria, v. 27, p. 3-8, 1997.
  • RODRÍGUEZ, C. M.; BONANSEA M.; BONATTO, F.; REYNOSO, V.; PROSPERI, C. MANCINI, M. et al. Remote sensing-GIS to predict on the risk of eutrophication in aquatic systems. IN: THE INTERNATIONAL TRADE EVENT AND CONFERENCE FOR EHEALTH, TELEMEDICINE AND HEALTH ICT - Med-e-Tel, 12., 2006, Luxembourg. Proceedings... Luxembourg: Luxexpo, 2006. p. 343-345.
  • RUDORFF, C. M.; NOVO, E. M. L. M.; GALVÃO, L. S.; PEREIRA FILHO, W. Análise derivativa de dados hiperespectrais medidos em nível de campo e orbital para caracterizar a composição de águas opticamente complexas na Amazônia. Acta Amazônica, v. 37, n. 2, p. 269-280, 2007. http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672007000200014
  • RYDING, S.; RAST, W. El control de la eutrofización en lagos y pantanos. Madrid: Pirámide, 1992.
  • SANTOS, J. W. M. C.; DUBREUIL, V. Estimativa da distribuição temporo-espacial de material em suspensão nas águas do reservatório de Manso-MT a partir de imagens Landsat e dados de campo. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 14., 2009, Natal. Anais... São José dos Campos: INPE, 2009. p. 5421-5428.
  • SASS, G.; CREED, I.; BAYLEY, S. E.; DEVITO, K. Understanding variation in trophic status of lakes on the Boreal Plain: a 20 year retrospective using Landsat TM imagery. Remote Sensing of Environment, v. 109, n. 2, p. 127-141, 2007. http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2006.12.010
  • VINCENT, R.; QIN, X.; MCKAY, R.; MINER, J.; CZAJKOWSKI, K.; SAVINO, J. et al. Phycocyanin detection from LANDSAT TM data for mapping cyanobacterial blooms in Lake Erie. Remote Sensing of Environment, v. 89, n. 3, p. 381-392, 2004. http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2003.10.014
  • TODT, V.; RUBERT, C.; SILVA, J. D. S.; FORMAGGIO, A. R.; SHIMABUKURO, Y. E. Classificador adaptativo para o reconhecimento de alvos em imagens. Revista Brasileira de Cartografia, v. 58, n. 3, p. 293-305, 2006.
  • TUNDISI, J. G. Água no século XXI: enfrentando a escassez. 2. ed. São Carlos: RiMA, 2005. 248p.
  • TUNDISI, J. G.; TUNDISI, T. M.; ROCHA, O. Ecossistemas de águas interiores. In: REBOUÇAS, A. C.; BRAGA, B.; TUNDISI, J. G. (Orgs.). Águas doces no Brasil: capital ecológico, uso e conservação. 3. ed. São Paulo: Escrituras, 2006. p. 161-202.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE CÓRDOBA. InfoStat profesional: statistical Software. Córdoba, 2008.
  • WACHHOLZ, F. Alterações espectrais nas imagens de satélites nos reservatórios das usinas hidrelétricas Caçu e Barra dos Coqueiros - GO. Revista Geonorte, v. 2, n. 4, p. 1170-1179, 2012. Edição especial.
  • ZHU, L.; WANG, S.; ZHOU, Y.; YAN, F.; WANG, L. Determination of chlorophyll a concentration changes in Taihu lake, China using multi-temporal MODIS image data. In: GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING SYMPOSIUM, 5., 2005, Seoul. Proceedings... [S.l.]: IEEE International, 2005. Vol. 7. p. 4535- 4538. http://dx.doi.org/10.1109/IGARSS.2005.1526674

Fechas de Publicación

  • Publicación en esta colección
    16 Set 2014
  • Fecha del número
    Dic 2012
Instituto de Pesquisas Ambientais em Bacias Hidrográficas Instituto de Pesquisas Ambientais em Bacias Hidrográficas (IPABHi), Estrada Mun. Dr. José Luis Cembranelli, 5000, Taubaté, SP, Brasil, CEP 12081-010 - Taubaté - SP - Brazil
E-mail: ambi.agua@gmail.com