Caracterização da evolução da qualidade biogeoquímica das águas costeiras brasileiras nas últimas duas décadas a partir da observação de satélites: impacto de forçantes naturais e antrópicas

• Processo: 21/04128-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências
• Acordo de Cooperação: ANR
• Pesquisador responsável: Milton Kampel
• Beneficiário: Milton Kampel
• Pesquisador Responsável no exterior: Vincent Vantrepotte
• Instituição Parceira no exterior: Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG), França
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Aline de Matos Valerio ; Frederico Pereira Brandini ; Natália Rudorff Oliveira
• Assunto(s): Ecossistemas costeiros Sensoriamento remoto Biogeoquímica Águas costeiras Qualidade da água Ações antrópicas Alteração ambiental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: anthropogenic pressure | coastal waters | long term evolution | ocean color | Remote Sensing | Sensoriamento Remoto

Resumo

Ecossistemas costeiros e de plataforma representam áreas de alta importância ecológica, social e econômica. A costa brasileira com 8000 km hospeda um mosaico de ecossistemas (baías, estuários, lagunas) e habitats (manguezais, recifes de coral, marismas, gramas marinhas) apresentando uma dinâmica heterogênea. Esses ecossistemas são vulneráveis a mudanças ambientais de origem natural e antropogênica atuando nos ambientes continental e oceânico. Além da vulnerabilidade às variações em interações terra/oceano induzidas pelo clima e dinâmica oceânica, esses ecossistemas também são submetidos a pressões humanas (urbanização, desmatamento, agricultura intensiva, instalação de barragens) que alteram significativamente sua qualidade biogeoquímica. O monitoramento das águas marinhas brasileiras é uma necessidade premente, sendo pré-requisito crucial para apoiar recentes iniciativas nacionais relacionadas ao desenvolvimento de políticas ambientais sustentáveis e baseadas no ecossistema. É necessário dispor de observações capazes de representar a dinâmica espaço-temporal das águas costeiras e de plataforma, e embasar eficientemente o suporte científico requerido para a gestão sustentável desses ambientes. Isso depende da nossa capacidade de fornecer um diagnóstico claro da preservação ou alteração desses ecossistemas, bem como, da identificação inequívoca dos processos naturais ou antrópicos responsáveis pelas mudanças observadas. Esses são alguns dos maiores desafios sociais e científicos das próximas décadas. A falta de observações continuadas e espacialmente representativas em águas brasileiras ainda representa uma séria limitação para alcançar esses objetivos. Nesse sentido, o sensoriamento remoto da cor do oceano possibilita a descrição de diversas variáveis biogeoquímicos importantes, constituindo uma ferramenta alternativa e com ótimo custo-benefício para monitorar as águas brasileiras. Entretanto, o aproveitamento deste potencial requer o uso de métodos calibrados para interpretar corretamente o sinal da cor do oceano e extrair informações relevantes. O projeto COCOBRAZ reúne parceiros franceses (LOG) e brasileiros (INPE, USP) com expertises complementares (sensoriamento remoto, cor do oceano, estatística, oceanografia física e biológica) e com colaborações existentes. O projeto foi construído visando proporcionar um diagnóstico geral da evolução da qualidade biogeoquímica das águas costeiras e de plataforma brasileiras nas três últimas décadas. O esforço será baseado na exploração de um conjunto de dados sem precedentes, de 1997 até o presente, com o uso de métodos ajustados para mapear a distribuição de relevantes descritores de qualidade da água em superfície (biomassa fitoplanctônica, material particulado e dissolvido, estoques de carbono orgânico) no domínio marinho brasileiro com resolução espacial de 1km. Este processamento em massa e inovador dos dados de satélite será otimizado com auxílio de um significativo conjunto de dados in situ. Os produtos gerados, juntamente com outras bases de dados, serão integradamente analisados para descrever a evolução das condições ambientais terrestres/oceânicas. As bases de dados serão analisadas estatisticamente com uso de métodos avançados para: 1) identificar mudanças na qualidade da água em resposta à variação ambiental em diferentes escalas de tempo (interanual, sazonal, eventos episódicos), 2) demonstrar, pela primeira vez, o potencial de exploração de uma série temporal de 28 anos da cor do oceano para identificar e hierarquizar a importância relativa das pressões naturais e antropogênicas responsáveis pelas mudanças observadas. É também objetivo promover e facilitar o uso dos dados por pesquisadores não especialistas, estudantes e jovens cientistas. Isso se dará por meio da divulgação dos resultados do projeto para instituições brasileiras e redes de pesquisa, bem como, por esforços de formação de alunos em nível de doutorado, mestrado e extensão (curso de verão e workshops). (AU)

Publicações científicas

(9)

(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)

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MEDEIROS, THAIS ANDRADE GALVAO; ZOFFOLI, MARIA LAURA; FROUIN, ROBERT; CORTIVO, FABIO DALL; CESAR, GABRIEL MOIANO; KAMPEL, MILTON. Bio-optical properties of the Brazilian Abrolhos Bank's shallow coral-reef waters (vol 3, 986013, 2022). FRONTIERS IN REMOTE SENSING, v. 3, p. 2-pg., 2022-11-25. (21/04128-8)

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ANDRADE GALVAO DE MEDEIROS, THAIS; BOTHA, ELIZABETH J.; CARDOSO DUARTE, FERNANDO; MACEDO DE MELLO BAPTISTA, GUSTAVO; SABINO DE BRITO PEREIRA, BEATRIZ; KAMPEL, MILTON; SEOANE, JOSE CARLOS SICOLI. Integrating bathymetry data and high-resolution satellite imagery for benthic habitat mapping in a marine-protected area in Brazil. International Journal of Remote Sensing, v. N/A, p. 31-pg., 2024-11-28. (21/04128-8, 23/13544-0)

MARCIA CAROLINA DE OLIVEIRA COSTA; MILTON KAMPEL; VITOR GALAZZO DE PAIVA; ROGÉRIO BATISTA; IVAN SOARES; FERNANDO TÚLIO CAMILO BARRETO; DOUGLAS FRAGA RODRIGUES; CARLOS LEANDRO DA SILVA JUNIOR. Reliability of Operational Global Forecast System and a Local Implementation of WAVEWATCH III during an Explosive Cyclone in South America in June 2020. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 38, 2023-08-04. (21/04128-8)