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Estimativa das propriedades ópticas inerentes em águas interiores oligo-a-mesotróficas dominadas por matéria inorgânica

Resumo

Muitos estudos têm focado na modelagem bio-óptica de sistemas aquáticos interiores para o monitoramento da qualidade de água, entretanto, esses estudos foram conduzidos basicamente em ambientes eutróficos-a-hipereutróficos dominados por fitoplâncton. Com o lançamento do sensor OLCI/Sentinel-3 em 2016, mais bandas espectrais foram disponibilizadas, incluindo a banda em 709 nm, a qual é recomendada para o desenvolvimento de modelos bio-ópticos de águas produtivas. O modelo quase-analítico (QAA), quando aplicado a águas dominadas pela matéria orgânica colorida dissolvida (CDOM) e por detritos, produz erros muito altos. Mesmo com o deslocamento do comprimento de onda de referência para 709 nm, as re-parametrizações recentes do QAA não foram capazes de estimar as propriedades ópticas inerentes (IOPs) de forma acurada. Nesse estudo, três versões re-parametrizadas existentes na literatura foram implementadas e provaram ser ineficientes para a nossa área de estudo e portanto, várias mudanças foram incorporadas no QAA, começando pelos passos empíricos relacionados com o coeficiente de absorção total. O QAA re-parametrizado, QAAOMW mostrou uma redução significativa da porcentagem de erro médio absoluto (MAPE). O MAPE foi reduzido de 58,05% para 16,35%. Uma redução significativa do MAPE para o coeficiente de absorção pelo CDOM também foi observada, de 91,05% para 18,87%. Para a recuperação do coeficiente de absorção pelo fitoplâncton (a_Õ), a versão original do QAA se mostrou inadequada, recuperando valores negativos. Portanto, um novo enfoque foi necessário, baseado nos valores de a_Õ normalizados, mantendo a forma do espectro e evitando valores negativos. A versão QAAOMW se mostrou eficiente e futuros ajustes de modelos baseados nas bandas do OLCI podem contribuir para o monitoramento de recursos hídricos e processos associados.Muitos estudos têm focado na modelagem bio-óptica de sistemas aquáticos interiores para o monitoramento da qualidade de água, entretanto, esses estudos foram conduzidos basicamente em ambientes eutróficos-a-hipereutróficos dominados por fitoplâncton. Com o lançamento do sensor OLCI/Sentinel-3 em 2016, mais bandas espectrais foram disponibilizadas, incluindo a banda em 709 nm, a qual é recomendada para o desenvolvimento de modelos bio-ópticos de águas produtivas. O modelo quase-analítico (QAA), quando aplicado a águas dominadas pela matéria orgânica colorida dissolvida (CDOM) e por detritos, produz erros muito altos. Mesmo com o deslocamento do comprimento de onda de referência para 709 nm, as re-parametrizações recentes do QAA não foram capazes de estimar as propriedades ópticas inerentes (IOPs) de forma acurada. Nesse estudo, três versões re-parametrizadas existentes na literatura foram implementadas e provaram ser ineficientes para a nossa área de estudo e portanto, várias mudanças foram incorporadas no QAA, começando pelos passos empíricos relacionados com o coeficiente de absorção total. O QAA re-parametrizado, QAAOMW mostrou uma redução significativa da porcentagem de erro médio absoluto (MAPE). O MAPE foi reduzido de 58,05% para 16,35%. Uma redução significativa do MAPE para o coeficiente de absorção pelo CDOM também foi observada, de 91,05% para 18,87%. Para a recuperação do coeficiente de absorção pelo fitoplâncton (a_Õ), a versão original do QAA se mostrou inadequada, recuperando valores negativos. Portanto, um novo enfoque foi necessário, baseado nos valores de a_Õ normalizados, mantendo a forma do espectro e evitando valores negativos. A versão QAAOMW se mostrou eficiente e futuros ajustes de modelos baseados nas bandas do OLCI podem contribuir para o monitoramento de recursos hídricos e processos associados. (AU)