Um olhar sobre a qualidade das águas de reservatórios desde 786 km de altitude: imagens Sentinel 2

• Processo: 20/11759-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Parceria para Inovação Tecnológica - PITE
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Recursos Hídricos
• Acordo de Cooperação: SABESP
• Pesquisador responsável: Marcelo Luiz Martins Pompêo
• Beneficiário: Marcelo Luiz Martins Pompêo
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município: São Paulo
• Instituição parceira: Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP)
• Pesquisadores principais: Viviane Moschini Carlos
• Pesquisadores associados: Eduardo Vicente Pedrós ; Jesus Valeriano Delegido Gomez ; Marisa Dantas Bitencourt Pereira ; Xavier Sòria Perpinyà
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/08719-9 - Utilização de imagens de satélite na avaliação da qualidade da água de reservatórios empregados no abastecimento público: com ênfase na clorofila a, BP.IC; 24/02468-4 - Utilização de imagens com resolução multiespectral como ferramenta de monitoramento e gestão da qualidade dos reservatórios para abastecimento público: com ênfase na clorofila a e no disco de Secchi, BP.MS
• Assunto(s): Limnologia Gestão ambiental Monitoramento Sensoriamento remoto Processamento de imagens Qualidade da água Reservatórios Lagos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Monitoramento | qualidade da água | reservatórios | Limnologia

Resumo

Avaliar a qualidade da água de lagos e reservatórios é etapa fundamental de ativos programas de gestão ambiental. Além dos clássicos procedimentos com coletas de amostras de água in situ, também são interessantes abordagens complementares aos estudos presenciais. Este trabalho tem como objetivo estudar de forma comparativa inúmeros reservatórios paulistas, por meio de técnicas de sensoriamento remoto, empregando imagens do satélite Sentinel 2 (A e B) (S2), trabalhadas no software SNAP, ambos da Agência Espacial Europeia (ESA). Serão testadas equações estimadoras específicas e algumas já disponíveis como produtos do SNAP, e gerados mapas temáticos. Como estudo de casos serão utilizadas as massas de água que compõem a cena T23KLQ, os reservatórios do Sistema Cantareira (SC), no presente incluindo o reservatório Igaratá. A escolha desses reservatórios se deve à sua importância para o abastecimento público. Também existe base de dados públicos, com informações sobre as concentrações de clorofila a (Chla), turbidez, profundidade do disco de Secchi (DS) e do número de células de cianobactérias (Ciano), apresentados pela CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), nos Relatório de qualidade das águas interiores, para os anos fiscais de 2015 a 2019. As imagens S2 com nível L1C serão baixadas com datas de no máximo três dias de diferença à data de coleta e com base nas estimativas de Chla e DS serão calculados o índice do estado trófico (IET), com as clássicas equações de Carlson. Em 2021 e 2022 também ocorrerão amostragens in situ em perfis (temperatura, oxigênio dissolvido, pH e condutividade elétrica - sonda multiparâmetros; concentrações da série nitrogenada e de fósforo, da Chla e de metais; do fitoplâncton - aspectos qualitativo e quantitativo), em ao menos três zonas por reservatório e em três diferentes estações por zona, empregados para se testar e validar os algoritmos. Espera-se observar padrão, com a zona da barragem mais lêntica e menos eutrófica, quando comparado com a parte alta, e com as amostragens in situ obter diagnóstico sobre a qualidade ecológica dos reservatórios estudados. Durante a vigência deste projeto, serão oferecidos cursos, palestras e reuniões aos funcionários da SABESP e empresas parceiras, visando treiná-los em técnicas de sensoriamento remoto, na avaliação da qualidade das águas dos reservatórios. Também espera-se produzir manuscrito na forma de protocolo de apoio, descrevendo em detalhes as etapas, dos trabalhos de campo ao processamento de imagens e a produção dos mapas temáticos, pelo uso do SNAP com as imagens S2. Testes preliminares apresentados já demonstram a viabilidade nas estimativas da Chla, DS e Ciano da massa de água dos reservatórios do SC por meio de imagens S2. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CAMARGO, ZAHIA CATALINA MERCHAN; SORIA-PERPINYA, XAVIER; POMPEO, MARCELO; MOSCHINI-CARLOS, VIVIANE; SENDRA, MARIA DOLORES. Obtaining estimation algorithms for water quality variables in the Jaguari-Jacarei Reservoir using Sentinel-2 images. REMOTE SENSING APPLICATIONS-SOCIETY AND ENVIRONMENT, v. 36, p. 15-pg., 2024-09-12. (21/11283-0, 20/11759-1, 21/10637-2)

MOSCHINI-CARLOS, VIVIANE; SORIA-PERPINYA, XAVIER; VICENTE, EDUARDO; SENDRA, MARIA DOLORES; ARAUJO, MICHELINE K. C.; BITENCOURT, MARIA DO CARMO; ALMAGRO, VINICIUS DE LELES; POMPEO, MARCELO. High concentrations of cyanotoxins in reservoirs in the State of Sao Paulo (Brazil) may present a risk to public health. Fundamental and Applied Limnology, v. 197, n. 3, p. 17-pg., 2024-09-10. (20/11759-1, 16/17266-1, 21/11283-0)

BIAMONT-ROJAS, IVAN EDWARD; CARDOSO-SILVA, SHEILA; FERREIRA, PAULO ALVES DE LIMA; ALFARO-TAPIA, RENE; FIGUEIRA, RUBENS; POMPEO, MARCELO. Chronostratigraphy elucidates environmental changes in lacustrine sedimentation rates and metal accumulation. Environmental Science and Pollution Research, v. 30, n. 28, p. 16-pg., 2023-05-12. (16/24528-2, 19/10845-4, 21/10637-2, 20/11759-1)