Meso-scale phytophysiognomic units in the Northern Pantanal and their relations with geomorphology

Este trabalho teve por objetivo caracterizar e quantificar as unidades fitofisionômicas em mesoescala e estabelecer suas relações com a intensidade e duração da inundação e com a topografia. O estudo foi realizado no Sítio de Amostragem de Longa Duração (SALD), implantado em uma área de 25 km2 localizado na planície de inundação do rio Cuiabá, Pantanal de Mato Grosso. As unidades fitofisionômicas foram determinadas a partir da classificação supervisionada de imagens CBERS 2B sensor CCD. Os mapas de intensidade e duração da inundação e topografia foram gerados a partir da interpolação espacial de levantamentos planialtimétricos de campos. Foi evidenciada a existência de quatro unidades, sendo o Campo (pastagem inundável) a unidade com maior área de ocorrência, seguido pelas Cordilheiras (savana arbórea densa), Landizal (floresta inundável sempre verde) e Cambarazal (floresta inundável monodominante de Vochysia divergens Pohl.) respectivamente. O Campo apresentou sua maior distribuição em áreas de alta intensidade e duração de inundação e topografia baixa. O Cambarazal predomina em áreas de intensidade média e duração e topografia alta, o Landizal em áreas com intensidade e duração alta e topografia baixa, enquanto as cordilheiras são caracterizadas por intensidade e duração baixa e topografia alta. Testes estatísticos indicaram que a inundação foi o principal fator responsável pela distribuição das unidades fitofisionômicas em mesoescala no Pantanal norte.The purpose of this work was to characterize and quantify phytophysiognomic units at mesoscale and evaluate their relationships with flood intensity, flood duration and topography. The study was conducted at a 25 km2 Long-Term Sampling Site (LTSS), located within the floodplain of the Cuiabá River in the Pantanal of Mato Grosso. The phytophysiognomic units were determined from the supervised classification of CBERS 2B sensor CCD satellite images. The maps of flood intensity, flood duration and of topography were generated from the spatial interpolation of planialtimetric field surveys. Four phytophysiognomic units were identified; Campo inundável (flooded grassland) was the unit with the largest area of occurrence, followed by Cordilheiras (dense arboreal savanna), Landizal (seasonally flooded evergreen forest), and Cambarazal (monodominant Vochysia divergens Pohl. forest), respectively. Campo inundável is distributed mainly in areas of high flood intensity and duration and low topographic positions. Cambarazal predominates in areas of medium flood intensity and duration and intermediate elevation, Landizal in areas of high flood intensity and duration and low topographic position, whereas Cordilheiras are characterized by low flood intensity and duration and location in higher elevations. Statistical tests indicated that flood intensity is the main factor responsible for the mesoscale distribution of phytophysiognomic units in the northern Pantanal

Aplicação de Ferramentas de Geotecnologia para Quantificação Arbórea em Área Urbana

O presente trabalho teve como objetivo analisar e mostrar a importância de um Plano de Arborização para a cidade de Presidente Epitácio (SP). Utilizou-se como metodologia de levantamento dos dados o uso da ferramenta do Google (Google Street View), com imagens realizadas em 2011 em 68 ruas, sendo as mesmas divididas em par e ímpar. Em função de comparação do ano de 2011 para 2014, um levantamento in loco em 2014 também foi realizado, utilizando o método de avaliação em campo. Os dados foram analisados através de teste t pareado comparando a densidade de árvores por sítio de amostragem. Em termos absolutos observou-se que em cada sítio, ouve um aumento na densidade arbórea entre os anos, embora estatisticamente não significativo. Esse aumento pode ser considerado pela influencia de ações de educação ambiental, através de programas de plantio de árvores realizados nos últimos anos

Further development of small hydropower facilities will significantly reduce sediment transport to the Pantanal wetland of Brazil

Small hydropower (SHP) facilities, which are defined by installed capacities 20% net retention of suspended sediments, two others retained between 10 and 20%, seven were within 10%, and six showed >10% net release. Bedload sediment transport was a small component of total sediment transport in rivers with high total sediment loads. Multiyear series of satellite images confirm sediment accumulation in several cases. Model predictions of the impacts of future hydropower facilities on suspended sediment concentrations and transport show retention of a large fraction (often much >20%) of sediment inputs. Summing riverine transport rates for inflows into the Pantanal indicates that currently envisioned future hydropower development would reduce the suspended sediment transport by ∼62% from the current rate. This study shows that if SHPs are built on sediment-rich rivers, this may prove problematic for the facilities as well as for downstream ecosystems. These results support recommendations that several river systems presently lacking dams in their lower reaches should be excluded from future hydropower development to maintain the sediment supply to the Pantanal

Efeitos da formação e operação de um reservatório de pequena regularização na alteração da qualidade da água e do regime hidrológico na planície de inundação do Pantanal

Sabe-se que a formação de reservatórios altera a qualidade e a quantidade da água de montante e jusante e que a direção e a magnitude das alterações dependem de suas características construtivas, operacionais, morfométricas, bem como do regime hidrológico e climático da região. Porém, a maior parte deste conhecimento foi fundamentada em pesquisas de reservatórios com grande capacidade de regularização, que fazem parte da realidade do Pantanal, uma região que vem sendo impactada por um número cada vez maior de reservatórios com pequena capacidade de regularização, levantando questionamentos sobre seus possíveis efeitos no funcionamento da planície de inundação. Sendo assim, este trabalho procurou (i) identificar qual o fator chave determinante no processo de estratificação e mistura vertical do reservatório e se este pode influenciar na qualidade da água; (ii) avaliar os efeitos da formação e operação do reservatório na alteração da qualidade da água de montante e jusante e (iii) avaliar os efeitos da operação do reservatório na alteração do regime hidrológico de jusante, além de propor os limites preventivos para a sustentabilidade. O estudo foi desenvolvido no reservatório de Ponte de Pedra, localizado no rio Correntes, divisa dos estados de Mato Grasso e Mato Grosso do Sul (Centro Oeste do Brail), na fronteira entre o Pantanal e o Planalto. O reservatório apresentou prolongado período de estratificação vertical (mistura no inverno) dos parâmetros físicos e químicos da água nas partes médias e profundas, mantendo-se homogêneo na parte superior, onde se encontra a captação, não alterando as características da água de jusante. Entre os fatores analisados, o vento foi o único fator que influenciou significativamente a estrutura vertical da qualidade da água sendo beneficiada pelas características morfométricas e construtivas do reservatório. Longitudinalmente, a formação do reservatório alterou significativamente quatro dos dez parâmetros analisados, com redução média de 38% da turbidez, 28% do fósforo total, 23% dos sólidos totais e 14% do nitrato. Destes, apenas a turbidez e o nitrato foram afetados pelo controle operacional do tempo de retenção hidráulica. Em relação à alteração dos parâmetros do regime hidrológico anual, dos 31 analisados, os parâmetros de vazões mínimas de curta duração (1, 3 e 7 dias), vazões máximas de 90 dias e o número de pulsos baixos e altos foram significativamente alterados pela operação do reservatório. Destes, a vazão máxima de 90 dias e o número de pulsos altos resumem os impactos, e podem ser utilizados como parâmetros alvos para restauração e conservação do regime hidrológico. As vazões sazonais também foram significativamente alteradas, com maior impacto na estação seca (inverno). Com base na variabilidade natural do rio, foram propostos os limites preventivos para a sustentabilidade, com alterações diárias permitidas de ±18% no inverno, ±24% na primavera e ±22% no verão e outono, aplicados sobre a vazão natural. De maneira geral, as alterações na qualidade da água e no regime hidrológico provocado pela formação e operação do reservatório foram consideradas baixas, tanto em número de parâmetros alterados quanto nas magnitudes das alterações, e estas foram atribuídas às baixas concentrações de partículas e nutrientes na bacia, ao sistema de captação superficial, o curto tempo de retenção hidráulica, pequena capacidade de regularização associadas à sazonalidade no regime de chuvas e ventos na região, que limitam manobras operacionais para a maximização da eficiência energética.The formation of reservoirs changes the quality and quantity of water, both upstream and downstream, and the direction and magnitude of such changes depend on their characteristics of construction, operation, morphometry, as well as hydrological regime and climate of the region. However, much of this knowledge was based on large reservoirs, which is not the reality of the Pantanal, an area that is being impacted by a growing number of reservoirs with low capacity for regularization, raising questions about possible effects on the floodplain functioning. In this way, this study aimed (i) to identify the key factor in the process of stratification and vertical mixing of the reservoir, and whether this can influence the water quality, (ii) to evaluate the effects of the reservoir formation and operation on the quality of water upstream and downstream of the reservoir, and (iii) to examine the effects of the reservoir operation on the downstream hydrological regime, in addition to propose preventive limits for sustainability. The study was conducted at Ponte de Pedra Reservoir, located on the Correntes river, the motto between the states of Mato Grasso and Mato Grosso do Sul (Central West Brazil), on the border between the Plateau and the Pantanal. The reservoir had an extended period of vertical stratification (mixture in the winter) of physical and chemical water parameters in the medium and deep parts of the water column, being homogeneous in the upper part where the water is capitation, without changing the characteristics of the downstream water. Among the factors analyzed, the wind was the only factor that significantly influenced the vertical structure of the water quality, favored by morphometric and constructive characteristics of the reservoir. Along the longitudinal axis, the reservoir formation significantly altered the turbidity and concentrations of total phosphorus, total solids, and nitrate, with mean reduction of 38, 28, 23 and 14% of their values. Among these, only turbidity and nitrate were affected by the operational control of the hydraulic retention time. In relation to the change in parameters of the annual hydrological regime, parameters of short-term minimum flows (1, 3 and 7 days), maximum flows of 90 days and the number of low and high pulses were significantly modified by the reservoir operation. Of these, the maximum flow of 90 days and the number of high pulses have summarized the impacts, and can be used as target parameters for restoration and conservation of the hydrological regime. Seasonal flows were also significantly altered, with the greatest impact in the dry season (winter). Based on the natural variability of the river, it was proposed preventive limits for sustainability, with permitted daily changes of ±18% in winter, ±24% in spring and ±22% in summer and autumn applied on the natural flow. In general, changes in water quality and hydrological regime caused by the reservoir formation and operation were considered low, both in number of altered parameters as magnitudes of such changes, and these characteristics were ascribed to low concentrations of particles and nutrients in the basin, to the surface capitation system, short hydraulic retention time, low capacity of regularization associated with the seasonality of the regime of rainfall and wind in the region, limiting operational maneuvers for maximizing the energy efficiency

Efeitos da formação e operação de um reservatório de pequena regularização na alteração da qualidade da água e do regime hidrológico na planície de inundação do Pantanal

Sabe-se que a formação de reservatórios altera a qualidade e a quantidade da água de montante e jusante e que a direção e a magnitude das alterações dependem de suas características construtivas, operacionais, morfométricas, bem como do regime hidrológico e climático da região. Porém, a maior parte deste conhecimento foi fundamentada em pesquisas de reservatórios com grande capacidade de regularização, que fazem parte da realidade do Pantanal, uma região que vem sendo impactada por um número cada vez maior de reservatórios com pequena capacidade de regularização, levantando questionamentos sobre seus possíveis efeitos no funcionamento da planície de inundação. Sendo assim, este trabalho procurou (i) identificar qual o fator chave determinante no processo de estratificação e mistura vertical do reservatório e se este pode influenciar na qualidade da água; (ii) avaliar os efeitos da formação e operação do reservatório na alteração da qualidade da água de montante e jusante e (iii) avaliar os efeitos da operação do reservatório na alteração do regime hidrológico de jusante, além de propor os limites preventivos para a sustentabilidade. O estudo foi desenvolvido no reservatório de Ponte de Pedra, localizado no rio Correntes, divisa dos estados de Mato Grasso e Mato Grosso do Sul (Centro Oeste do Brail), na fronteira entre o Pantanal e o Planalto. O reservatório apresentou prolongado período de estratificação vertical (mistura no inverno) dos parâmetros físicos e químicos da água nas partes médias e profundas, mantendo-se homogêneo na parte superior, onde se encontra a captação, não alterando as características da água de jusante. Entre os fatores analisados, o vento foi o único fator que influenciou significativamente a estrutura vertical da qualidade da água sendo beneficiada pelas características morfométricas e construtivas do reservatório. Longitudinalmente, a formação do reservatório alterou significativamente quatro dos dez parâmetros analisados, com redução média de 38% da turbidez, 28% do fósforo total, 23% dos sólidos totais e 14% do nitrato. Destes, apenas a turbidez e o nitrato foram afetados pelo controle operacional do tempo de retenção hidráulica. Em relação à alteração dos parâmetros do regime hidrológico anual, dos 31 analisados, os parâmetros de vazões mínimas de curta duração (1, 3 e 7 dias), vazões máximas de 90 dias e o número de pulsos baixos e altos foram significativamente alterados pela operação do reservatório. Destes, a vazão máxima de 90 dias e o número de pulsos altos resumem os impactos, e podem ser utilizados como parâmetros alvos para restauração e conservação do regime hidrológico. As vazões sazonais também foram significativamente alteradas, com maior impacto na estação seca (inverno). Com base na variabilidade natural do rio, foram propostos os limites preventivos para a sustentabilidade, com alterações diárias permitidas de ±18% no inverno, ±24% na primavera e ±22% no verão e outono, aplicados sobre a vazão natural. De maneira geral, as alterações na qualidade da água e no regime hidrológico provocado pela formação e operação do reservatório foram consideradas baixas, tanto em número de parâmetros alterados quanto nas magnitudes das alterações, e estas foram atribuídas às baixas concentrações de partículas e nutrientes na bacia, ao sistema de captação superficial, o curto tempo de retenção hidráulica, pequena capacidade de regularização associadas à sazonalidade no regime de chuvas e ventos na região, que limitam manobras operacionais para a maximização da eficiência energética.The formation of reservoirs changes the quality and quantity of water, both upstream and downstream, and the direction and magnitude of such changes depend on their characteristics of construction, operation, morphometry, as well as hydrological regime and climate of the region. However, much of this knowledge was based on large reservoirs, which is not the reality of the Pantanal, an area that is being impacted by a growing number of reservoirs with low capacity for regularization, raising questions about possible effects on the floodplain functioning. In this way, this study aimed (i) to identify the key factor in the process of stratification and vertical mixing of the reservoir, and whether this can influence the water quality, (ii) to evaluate the effects of the reservoir formation and operation on the quality of water upstream and downstream of the reservoir, and (iii) to examine the effects of the reservoir operation on the downstream hydrological regime, in addition to propose preventive limits for sustainability. The study was conducted at Ponte de Pedra Reservoir, located on the Correntes river, the motto between the states of Mato Grasso and Mato Grosso do Sul (Central West Brazil), on the border between the Plateau and the Pantanal. The reservoir had an extended period of vertical stratification (mixture in the winter) of physical and chemical water parameters in the medium and deep parts of the water column, being homogeneous in the upper part where the water is capitation, without changing the characteristics of the downstream water. Among the factors analyzed, the wind was the only factor that significantly influenced the vertical structure of the water quality, favored by morphometric and constructive characteristics of the reservoir. Along the longitudinal axis, the reservoir formation significantly altered the turbidity and concentrations of total phosphorus, total solids, and nitrate, with mean reduction of 38, 28, 23 and 14% of their values. Among these, only turbidity and nitrate were affected by the operational control of the hydraulic retention time. In relation to the change in parameters of the annual hydrological regime, parameters of short-term minimum flows (1, 3 and 7 days), maximum flows of 90 days and the number of low and high pulses were significantly modified by the reservoir operation. Of these, the maximum flow of 90 days and the number of high pulses have summarized the impacts, and can be used as target parameters for restoration and conservation of the hydrological regime. Seasonal flows were also significantly altered, with the greatest impact in the dry season (winter). Based on the natural variability of the river, it was proposed preventive limits for sustainability, with permitted daily changes of ±18% in winter, ±24% in spring and ±22% in summer and autumn applied on the natural flow. In general, changes in water quality and hydrological regime caused by the reservoir formation and operation were considered low, both in number of altered parameters as magnitudes of such changes, and these characteristics were ascribed to low concentrations of particles and nutrients in the basin, to the surface capitation system, short hydraulic retention time, low capacity of regularization associated with the seasonality of the regime of rainfall and wind in the region, limiting operational maneuvers for maximizing the energy efficiency

Caracterização morfométrica e suas implicações na limnologia de lagoas do Pantanal Norte - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i2.3628

The objective of this work is to describe the morphological characteristics of seven Northern Pantanal lakes and discuss their implications on the limnology of these environments. The following morphological parameters were used: area; volume; maximum, mean and relative depths; perimeter; volume and perimeter development indices; maximum length and width. Generally, most lakes are shallow, with low relative depths, suggesting little thermal stratification, as they are more susceptible to mixing of the water column and suspended sediments by wind action. Most lakes have regular banks (few irregularities) and have a concave shape, and thus are less subject to erosion processes. Temporal variations in the morphometry of these lakes are related to the hydrodynamic and limnological patterns of these systems.O presente trabalho tem como objetivo descrever as características morfométricas de sete lagoas do Pantanal Norte e discutir suas implicações na limnologia deste ambientes. Os parâmetros utilizados foram: área, volume, profundidades máxima, média e relativa, perímetro, índices de desenvolvimento de volume e perímetro, comprimento e largura máxima. De modo geral, as maiorias das lagoas são rasas com pequenas profundidades relativas, assim menos propensas a estratificações térmicas e mais susceptíveis a ação dos ventos que atua como agente na resuspensão de matéria e mistura da coluna de água. Apresentam margens pouco irregulares e forma da bacia côncava que são menos influenciadas pelos processos de a erosão e sedimentação. Variações temporais na morfometria das lagoas conseqüentemente afetam os padrões hidrodinâmicos e limnológicos destes sistemas

Caracterização morfométrica e suas implicações na limnologia de lagoas do Pantanal Norte = Morphometric characterization and its limnological implications in Northern Pantanal lakes

O presente trabalho tem como objetivo descrever as característicasmorfométricas de sete lagoas do Pantanal Norte e discutir suas implicações na limnologia deste ambientes. Os parâmetros utilizados foram: área, volume, profundidades máxima, média e relativa, perímetro, índices de desenvolvimento de volume e perímetro,comprimento e largura máxima. De modo geral, as maiorias das lagoas são rasas com pequenas profundidades relativas, assim menos propensas a estratificações térmicas e mais susceptíveis a ação dos ventos que atua como agente na resuspensão de matéria e mistura da coluna de água. Apresentam margens pouco irregulares e forma da bacia côncava que são menos influenciadas pelos processos de a erosão e sedimentação. Variações temporais na morfometria das lagoas conseqüentemente afetam os padrões hidrodinâmicos e limnológicos destes sistemas.The objective of this work is to describe the morphologicalcharacteristics of seven Northern Pantanal lakes and discuss their implications on the limnology of these environments. The following morphological parameters were used: area; volume; maximum, mean and relative depths; perimeter; volume and perimeter development indices; maximum length and width. Generally, most lakes are shallow, withlow relative depths, suggesting little thermal stratification, as they are more susceptible to mixing of the water column and suspended sediments by wind action. Most lakes have regular banks (few irregularities) and have a concave shape, and thus are less subject toerosion processes. Temporal variations in the morphometry of these lakes are related to the hydrodynamic and limnological patterns of these systems

REGIME TÉRMICO EM ÁGUAS CORRENTES E SUA IMPORTÂNCIA NA ESTRUTURA DO HABITAT E NA BIOLOGIA DE ORGANISMOS AQUÁTICOS

O regime térmico em águas correntes e os processos responsáveis por sua variabilidade, são de grande importância ecológica. Uma vez que a temperatura da água influencia a distribuição, reprodução, crescimento e desenvolvimento dos organismos aquáticos, além de produzir efeitos sobre o metabolismo ecossistêmico. Nesta perspectiva, este trabalho revisou os aspectos relevantes à variabilidade térmica de águas correntes, os fatores que os influenciam e sua importância na estrutura do habitat e na biologia de organismos aquáticos. Com este propósito, observou-se que flutuações na temperatura da água podem ocorrer naturalmente devido às condições atmosféricas, topografia, descarga e condições do leito ou por perturbações antrópicas, tais como, represamento, desmatamento e mudanças climáticas. A heterogeneidade térmica ocorre desde escalas locais em gradientes verticais de temperatura da coluna de água, bem como em escalas regionais ao longo do gradiente longitudinal. Flutuações temporais da temperatura também são evidentes e ocorrem diariamente (hora do dia) e sazonalmente (estações do ano). Tanto espacial quanto temporalmente, a estabilidade (ou variabilidade) da temperatura depende da descarga do rio. A temperatura da água influi diretamente nas condições do habitat provocando alterações nas reações químicas, reduzindo as concentrações de oxigênio na água, formando barreiras térmicas, entre outros efeitos. Tais condições podem causar elevação da taxa de crescimento de plantas aquáticas, desequilíbrio no período de eclosão de ovos (principalmente de peixes), aumento à suscetibilidade a doenças, alterando, desta forma, o funcionamento do ecossistema. Portanto, torna-se evidente a importância da temperatura da água como fator relevante no controle ambiental de águas superficiais