Avaliação de parametrização de algoritmos semi-analíticos para estimativa de CDOM/DOC em sistemas aquatiticos continentais eutróficos no Brasil

• Processo: 24/09108-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2024
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geografia Física
• Pesquisador responsável: Cláudio Clemente Faria Barbosa
• Beneficiário: Pedro Ferrini Manhães Bacellar
• Supervisor: Qian Yu
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Massachusetts, Amherst (UMass Amherst), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/07443-7 - Mapeamento de Carbono Orgânico Dissolvido (Dissolved Organic Carbon - DOC) em Sistemas Aquáticos Continentais Brasileiros por Sensoriamento Remoto, BP.MS
• Assunto(s): Sensoriamento remoto
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chromophoric organic matter | Dissolved Carbon | Inland Waters | Remote Sensing | Sensoriamento Remoto

Resumo

Ao longo da última década, as águas interiores têm sido reconhecidas pelo seu papel ativo no ciclo global do carbono de longo alcance. Globalmente, essas áreas recebem uma quantidade significativa, mas mal definida, de carbono proveniente do escoamento terrestre das bacias hidrográficas e de fontes antrópicas. Essas incertezas são destacadas nas zonas tropicais úmidas, onde as altas temperaturas e condições tróficas favorecem a rápida síntese de compostos metabólicos, e as bacias hidrográficas extensas dificultam a aquisição de dados abrangentes. Para preencher essa lacuna de conhecimento, técnicas de Sensoriamento Remoto (SR) óptico têm sido utilizadas com sucesso no suporte à análise biogeoquímica e multiespectral de parâmetros de qualidade da água de maneira rápida e econômica. A avaliação do conteúdo de carbono nas águas interiores por meio de imagens de sensoriamento remoto é baseada em algoritmos bio-ópticos que utilizam o coeficiente de absorção da Matéria Orgânica Dissolvida Colorida (aCDOM(»)) como proxy do Carbono Orgânico Dissolvido (DOC), devido à sua correlação geralmente forte.Nesse sentido, este projeto de pesquisa visa testar e desenvolver algoritmos bio-ópticos semi-analíticos para estimar CDOM/DOC em três reservatórios eutróficos no estado de São Paulo, utilizando imagens multiespectrais do MSI/Sentinel-2 e OLI/Landsat-8/9. A abordagem semi-analítica é baseada em soluções simplificadas da Equação de Transferência Radiativa aliadas a otimizações matemáticas para descrever com precisão cada etapa da propagação física da radiação eletromagnética ao interagir com os Constituintes Ópticos Significativos da água, até alcançar o sensor orbital. A aplicação desse robusto arcabouço físico-teórico tem o potencial de gerar resultados adequados e precisos na recuperação da dinâmica do carbono nos três reservatórios. Os resultados de desempenho dessa análise apoiarão a intercomparação com algoritmos empíricos de Aprendizado de Máquina já desenvolvidos no contexto do projeto (FAPESP 2023/07443-7) e serão apresentados na https://sil2024.org/.