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Relação entre diversidade de fitoplâncton e disponibilidade de luz: caso de estudo para a planície de inundação da Bacia Amazônica

Processo: 19/15984-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Interdisciplinar
Convênio/Acordo: Belmont Forum
Pesquisador responsável:Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo
Beneficiário:Cleber Nunes Kraus
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/12083-1 - Equilibrando a conservação da biodiversidade com o desenvolvimento nas áreas alagáveis amazônicas, AP.R
Assunto(s):Biodiversidade   Sensoriamento remoto   Fitoplâncton

Resumo

As fases hidrológicas estão ligadas às mudanças espaciais e temporais influenciando os processos ecológicos e a biodiversidade dos sistemas de várzea. Na fase de enchente, as águas invadem a várzea oxigenando, trazendo nutrientes e dando origem a uma área de transição terrestre/aquática responsável pelas condições ambientais favoráveis à biodiversidade. Em geral, há dois picos de produtividade primária. O primeiro ocorre na enchente, devido à entrada e liberação de nutrientes acumulados no período seco. Esse pico é substituído por baixa produtividade primária na cheia pelo processo de diluição e aumento da profundidade dos lagos. Durante a fase vazante, a diminuição da profundidade combinada à ressuspensão do material orgânico autóctone, promovem um segundo pico na produtividade primária. Na fase de águas baixas, os lagos de várzea possuem menor volume de água facilmente afetadas pelo vento, o que contribui para o aumento da turbidez, criando grande heterogeneidade óptica e limnológica dentro de uma mesma área. Estes processos, ao longo do ano hidrológico, sustentam as necessidades de nutrientes como nitrogênio, fósforo e compostos de carbono, os quais desempenham um papel essencial no crescimento do fitoplâncton. Em ambientes aquáticos, a comunidade fitoplanctônica compete por nutrientes e luz que juntamente com as demais interações ecológicas, contribuem para a estruturação da diversidade fitoplanctônica. A luz diminui verticalmente a partir da superfície, enquanto que a maioria dos nutrientes é fornecida a partir do fundo, formando um gradiente vertical na direção oposta à da luz. Intervenções antrópicas diversas, tais como o crescimento populacional e a expansão de atividades agropastoris podem influenciar a entrada de nutrientes, provocando mudanças na diversidade fitoplanctônica. Nesse contexto, a pesquisa busca responder às seguintes questões: Qual o impacto da disponibilidade de luz na coluna d'água sobre a abundância de grupos fitoplanctônicos nas várzeas amazônicas? Para responder a pergunta, selecionamso o complexo de lagos que compõe o Lago Grande do Curuai (LGC), lagos da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM) e lagos de várzea da reserva extrativista (RESEX) do médio Juruá. O primeiro passo será levantar os dados disponíveis de taxonomia do fitoplâncton para avaliar a existência de relação entre índices de biodiversidade e profundidade de Sechhi, já disponibilizados pela equipe do BONDS. Serão posteriormente realizadas missões de coleta de dados in situ das seguintes variáveis: reflectância de sensoriamento remoto, coeficiente de atenuação difusa (Kd), amostras de fitoplâncton para determinação de espécies e sua densidade, amostras de água para a determinação de componentes oticamente ativos e a Reflectância de Sensoriamento Remoto. Essas missões serão realizadas nos Lagos da RESEX e na região do LGC que se caracterizam por características ambientais e antropogênicas distintas. Os lagos da RESEX são profundos, mais próximos à origem dos sedimentos, sofrem maior influência dos sistemas climáticos do hemisfério sul e tem a floresta de inundação preservada com baixa pressão antrópica. Ao contrário, o LGC já teve quase 60 % de sua floresta original e secundária removida, e tem-se aumentando a área de ocupação pela pecuária. As missões serão realizadas principalmente na fase de vazante em data que coincida com a passagem dos satélites Landsat e Sentinel. Serão então desenvolvidos modelos que permitam relacionar a biodiversidade fitoplanctônica à diversidade ótica do Kd medido in situ. Uma vez que seja possível a calibração de um modelo capaz de estimar a biodiversidade fitoplanctônica a partir da diversidade ótica, aplicaremos o modelo nos demais lagos da planície. O desenvolvimento de um indicador de biodiversidade baseado em imagens de satélite poderá ser um instrumento importante para o monitoramento remoto do impacto antropogênico e climático sobre a biodiversidade fitoplanctônica.