Amostragem de macrófitas aquáticas flutuantes por método destrutivo com prognóstico de imageamento orbital

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Medeiros, Jessica Cristina Carvalho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aquatic plant; Assinatura espectral; Field measurements; Índices de vegetação; Medidas de campo; Planta aquática; Reflectance; Reflectância; Spectral signature; Vegetation index
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-08102024-132443/

A infestação de macrófitas aquáticas flutuantes é um problema recorrente em todo o mundo, resultado da ação antrópica nos ecossistemas aquáticos. No Brasil, diversos locais como os reservatórios de abastecimento público se tornaram propícios para a infestação devido ao mau uso e eutrofização. Desse modo, o crescimento descontrolado se torna um impasse para os gestores, exigindo constantes ações de monitoramento e de mitigação. Um dos recursos que têm se mostrado eficaz para o estudo e monitoramento da vegetação e de corpos dágua extensos é o sensoriamento remoto orbital. Através desta ferramenta, é possível analisar grandezas mensuráveis de maneira indireta, alternativa às exaustivas e constantes coletas de dados em campo. Assim, o presente estudo realizou diversas coletas em campo ao longo de um ano, com o objetivo de desenvolver propostas de medição das variáveis bioquímicas de macrófitas aquáticas flutuantes de maneira indireta através de equações alométricas e do uso da reflectância espectral medida em laboratório, servindo como prognóstico para o uso futuro do sensoriamento remoto orbital na observação dessas espécies. Para isso, foram escolhidas as espécies de macrófitas aquáticas flutuantes mais presentes em situações de infestação nos corpos dágua brasileiros: Salvinia auriculata, Eicchornia crassipes, E. azurea e Pistia stratiotes. Em laboratório, foram determinadas a biomassa, concentração de nitrogênio foliar e reflectância espectral através de um espectroradiômetro. Com isso, foram desenvolvidas equações alométricas que relacionam as variáveis bioquímicas com a área de infestação, como também testados índices de vegetação revistos na literatura que utilizam os intervalos da reflectância espectral de cada espécie. Os intervalos de bandas do satélite Sentinel-2 foram escolhidos para simulação devido por apresentar bandas estreitas utilizadas na observação da vegetação. Foi utilizada regressão linear para relacionar os dados de campo com a reflectância das espécies, e as equações mostraram R² = 0,64 para a biomassa e R² = 0,60 para nitrogênio foliar utilizando todo o espectro. Os principais índices descritos na literatura foram testados com diferentes bandas do Sentinel-2, mas sem resultados significativos. Os índices de biomassa NDVI e RVI mostraram separação entre as espécies utilizando a banda red edge e vermelho, assim como os índices de nitrogênio NI_Tian e NI_Wang que utilizaram a banda azul. Além disso, uma imagem orbital Sentinel-2 da represa Paraitinga com infestação da espécie S. auriculata foi avaliada para comparar os dados coletados em campo com os valores obtidos em imagens índices para biomassa e concentração de nitrogênio, e verificou-se que é possível identificar a área de infestação e utilizar os índices de vegetação para macrófitas aquáticas flutuantes, principalmente o índice NDVI. As propostas de medição indireta das variáveis bioquímicas através da medida de reflectância mostrou ser um prognóstico importante para o uso do sensoriamento remoto orbital para observação de macrófitas aquáticas, já muito utilizada para a vegetação terrestre. Com isso, espera-se obter informações precisas e constantes de locais de infestação de maneira indireta, diminuindo os custos e tempo para visitas e monitoramento diretos em campo.