Mapeamento e caracterização do sistema rio-planície da Amazônia central via sensoriamento remoto e modelagem hidráulica

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Fassoni-Andrade, Alice César
• Orientador(a): Paiva, Rodrigo Cauduro Dias de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidrodinâmica; Topografia; Sensoriamento remoto; Modelo HEC-RAS; Concentração de sedimentos; Planície de inundação; Amazonas, Bacia do; Solimões, Rio (AM)
• Palavras-chave em Inglês: Suspended sediments; Topography; HEC-RAS; Level-area-volume; Lakes; Floodplain; Flood2Topo app; Water flows
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/211269

O rio Amazonas é o maior rio do mundo, e sua cheia anual promove uma inundação extensa, influenciando processos hidrológicos, o balanço de carbono e a distribuição e riquezas de espécies. No entanto, os processos relacionados à variação de sedimentos em suspensão nos lagos e rios, à topografia da planície de inundação e à troca de água entre o rio e a planície na região central da bacia ainda não são completamente compreendidos. O sensoriamento remoto e a simulação hidráulica são ferramentas que podem auxiliar esses estudos. O objetivo desta pesquisa é desenvolver técnicas de sensoriamento remoto e modelagem para mapear, compreender e caracterizar a dinâmica de sedimentos, a topografia e a hidrodinâmica do sistema rio-planície da Amazônia central. Foi desenvolvido um mapeamento da dinâmica de sedimentos nos rios e lagos dessa região considerando, pela primeira vez, águas com baixas concentrações de sedimentos e abrangendo uma área de 1900 x 600 km2. A análise temporal de 15 anos de imagens permitiu avaliar a variação sazonal da concentração de sedimentos e a caracterização desse sistema. Por exemplo, lagos rasos aumentam a concentração de sedimentos no período de seca devido a ressuspensão promovida pelo vento, e recebem sedimentos do rio durante a cheia. Também foram desenvolvidos uma metodologia e um aplicativo para estimativa da elevação do terreno em áreas sazonalmente inundadas utilizando como dados de entrada séries temporais do nível da água e um mapa que representa a frequência de inundação. A nova técnica torna possível o mapeamento direto da topografia de lagos e a estimativa da curva cota-área-volume ativo de reservatórios utilizando dados de sensoriamento remoto. A partir desta metodologia, foi realizado de forma pioneira um mapeamento de alta resolução da topografia da planície de inundação da Amazônia abrangendo uma área de 837 x 266 km2. Cerca de 50% dessa área permanece com profundidade menor que 2 m e 6 m nos períodos de água-baixa e água-alta, respectivamente. Esse mapeamento foi utilizado para a simulação hidráulica bidimensional do escoamento de água no rio Amazonas e na planície em uma área de 40 mil km2. A simulação de três anos hidrológicos (2008 a 2010) permitiu a melhor compreensão de processos hidrológicos nesse sistema, como a troca de água entre o rio e a planície. A planície possui uma variação média anual de volume e de área inundada de 167,27 km3 e 7,56 mil km2, respectivamente. Os fluxos de água do rio para a planície são predominantes no início da enchente do rio e se tornam expressivos na cheia. Nesse período, também ocorre um fluxo expressivo de saída de água da planície para o rio. Na vazante predomina os fluxos para o rio e pode ocorrer entrada de água na planície por efeito de remanso. As técnicas desenvolvidas nessa pesquisa podem ser aplicadas a outros sistemas hidrológicos e com novos dados de satélites previstos para lançamento. Os mapeamentos desenvolvidos estão disponíveis para estudos hidrológicos, ecológicos e de gestão na região central da Amazônia.