Integração de dados de campo e sensoriamento remoto no estudo do fluxo de água e matéria no Arquipélago de Anavilhanas, Rio Negro - Amazonas, Brasil

Rio Negro is the sixth largest river in the world in water volume and the largest black water ecosystem in the Amazon basin. Its lower course is a unique and important region with hundreds of islands, lakes and channels, and include the second largest fluvial archipelago in the world, called Anavilhanas. This whole region is a global biodiversity hotspot, it supports the livelihood of hundreds of local communities and is a destination for ecotourists. Despite its importance, little is known about the water properties of this region and how human activities, such as the construction of dams, impact its properties and functioning of this ecosystem. The Rio Negro basin has the lowest density of hydrological monitoring stations among other large Amazon rivers. On the other hand, advances in remote sensing technology can fill gaps in hydrological and water quality data. Here I explore how we can use remote sensing data and methods to better understand the dynamic between water, matter and the use of natural resources in this region. Specifically, I aimed at understanding the spatial and temporal variability of water flows, suspended sediments concentration (SSC) and dissolved organic carbon (DOC) in the lower Rio Negro, especially in the channels of the Anavilhanas archipelago, through data integration hydrological and remote sensing data (field radiometry, Terra/Aqua, Sentinel-1, Sentinel-2 and Sentinel-3 satellites). The results indicate that in the 2016-2017 hydrological year the average SSC in Rio Negro was 3.06 mg L-1 and the average DOC concentration was 9.60 mg L-1. Suspended sediment flow between 1 and 9 million tons per year and flow of dissolved organic carbon in the order of 11 million tons per year were estimated for the Rio Negro basin. The flow of dissolved organic carbon was directly related to the Rio Negro liquid discharge, with higher and lower values occurring in the periods of high and low waters, respectively. The peak of discharge of suspended sediment near Manaus occurred in September, with a lag of two months in relation to that observed upstream of the Anavilhanas archipelago. It was identified retention of 60% of suspended sediment from the Rio Negro reaching the archipelago. Due to the high amount of DOC and low SSC load, Rio Negro has very low values of reflected energy (Rrs <0.018 sr-1 in the visible) and great light absorption (≈ 8.00 m-1 at 440 nm). The variability of the reflected energy throughout the hydrological year was controlled by the inflow of suspended sediment from the Rio Branco, (the major tributary of the Rio Negro basin) that changed the optical properties of the Rio Negro in Anavilhanas. Evaluations of multispectral satellites to estimate SSC in Anavilhanas showed better results with the red band (650–690 nm). Empirical models show that the green/red band ratio can be used as an indicator of the dissolved organic carbon of the Rio Negro. The hydrogeomorphological scenario characterized suggests a slow and continuous process of retention of the suspended solid load in Anavilhanas, with a sedimentation rate approximately eight times lower than those estimated during the archipelago's formation period. I conclude that the Anavilhanas fluvial system acts as a water reservoir and suspended sediment sink in the lower course of the Rio Negro, mainly the period of greatest influence of the Rio Solimões backwater effect. This study presents data on the lower course region of Rio Negro that can be used in future scientific studies and decision-making, for example to asses extreme weather events in the region or the impact the construction of Bem Querer hydroelectric power plant in the Rio Branco.O Rio Negro é considerado o sexto maior rio do mundo em volume de água e o maior ecossistema de águas pretas da bacia Amazônica. Em seu baixo curso destacam-se na paisagem centenas de ilhas, lagos e canais do arquipélago de Anavilhanas, cujo nível de base é controlado pelo Rio Solimões. O barramento hidráulico do Rio Solimões sobre o Rio Negro influencia seu regime hidrológico, o transporte de sedimento suspenso e de carbono orgânico dissolvido. Para um melhor entendimento das relações entre água, matéria e o uso dos recursos naturais na região são necessários dados e o desenvolvimento de modelos apropriados. No entanto, a bacia do Rio Negro possui a menor densidade de estações de monitoramento hidrológico em comparação aos grandes rios Amazônicos. Por outro lado, avanços na tecnologia de sensoriamento remoto têm contribuído para superar lacunas de dados hidrológicos e da qualidade d’água. Esta pesquisa teve como objetivo entender a variabilidade espacial e temporal dos fluxos de água, de concentração de sedimentos suspensos (CSS) e do carbono orgânico dissolvido (COD) no baixo Rio Negro, especialmente nos canais do arquipélago de Anavilhanas, através da integração de dados hidrológicos, da qualidade d’água com dados de sensoriamento remoto (radiometria de campo, dados dos satélites Terra/Aqua, Sentinel-1, Sentinel-2 e Sentinel-3). Resultados obtidos indicam que no ano hidrológico 2016-2017 a CSS média no Rio Negro foi de 3,06 mg L-1 e a concentração média do COD foi de 9,60 mg L-1. Estimou-se para a bacia do Rio Negro um fluxo de sedimento suspenso entre 1 e 9 milhões de toneladas por ano e um fluxo de carbono orgânico dissolvido da ordem de 11 milhões de toneladas por ano. O fluxo de carbono orgânico dissolvido apresentou relação direita com o regime de descarga líquida do Rio Negro, com maiores e menores valores ocorrendo nos períodos de cheia e seca, respectivamente. O pico de descarga do sedimento suspenso próximo de Manaus ocorre em setembro, com defasagem de dois meses em relação ao observado a montante do arquipélago de Anavilhanas. Identificou-se retenção de 60% de sedimento suspenso do Rio Negro que aporta no arquipélago. Em função da elevada quantidade de COD e baixa carga de CSS o Rio Negro apresenta valores muito baixos da energia refletida (Rrs < 0,018 sr-1 no visível) e grande absorção da luz (≈ 8,00 m-1 em 440 nm). A variabilidade da energia refletida ao longo do ano hidrológico é controlada principalmente pelo aporte de sedimento suspenso do Rio Branco que altera as propriedades ópticas do Rio Negro em Anavilhanas. Avaliações de satélites multiespectrais para estimar a CSS em Anavilhanas mostraram melhores resultados com a banda do vermelho (650–690 nm). Modelos empíricos mostram que a razão de bandas verde/vermelho pode ser utilizada como indicador do carbono orgânico dissolvido do Rio Negro. O cenário hidrogeomorfológico caracterizado sugere um lento e contínuo processo de retenção da carga sólida suspensa em Anavilhanas, com uma taxa de sedimentação aproximadamente oito vezes menor que as estimadas no período de formação do arquipélago. Conclui-se que o sistema fluvial de Anavilhanas atua como reservatório de água e sumidouro de sedimento suspenso no baixo curso do Rio Negro, principalmente o período de maior influência do barramento hidráulico do Rio Solimões. Este estudo da hidrologia do arquipélago de Anavilhanas apresenta dados que podem servir de linha de base para avaliar os impactos de eventos climáticos extremos na região ou em virtude do represamento do Rio Branco devido à construção da hidrelétrica de Bem Querer

A PRECIPITAÇÃO ESTIMADA POR SATÉLITE NA BACIA DO RIO NEGRO, NOROESTE AMAZÔNICO (1981-2017)

Este artigo analisou a variabilidade temporal e espacial da precipitação pluviométrica na bacia do rio Negro no período de 1981 a 2017. Foram utilizados dados de estimativa mensal de precipitação do projeto Climate Hazards group Infrared Precipitation with Stations (CHIRPS v.2) com resolução espacial de 0,05 graus. A comparação entre os dados CHIRPS e as observações de estações pluviométricas apresentaram elevados coeficientes de determinação (R2 > 0,85) e baixo erro médio (RMSE < 1%). A precipitação média identificada sobre a bacia do rio Negro foi de 2.620 mm/ano, com 54% deste valor ocorrendo entre os meses de abril e julho (período chuvoso). Foi observado um discreto aumento da precipitação média nos dados da década de 2001-2010 em comparação com o período 1981-1990. Os maiores eventos extremos de precipitação foram observados em 2008 (ano úmido) e 2015 (ano seco). Observamos uma elevada variabilidade espacial na precipitação entre o alto rio Negro e alto rio Branco, em função do relevo nas áreas que drenam os escudos das Guianas (rios Uraricoera, Tacutu e Casiquiare). A razão entre precipitação máxima e mínima na escala de sub-bacia indicou baixos valores (1,14 a 2,12). A base de dados CHIRPS v.2 se mostrou adequada para estudos da climatologia de precipitação em regiões com baixa densidade de estações da bacia Amazônica, como a bacia do rio Negro

DETECÇÃO DA VARIABILIDADE DO NÍVEL DO RIO BRANCO (RR) E DO RIO JAMARI (RO) POR SATÉLITES ALTIMÉTRICOS

O uso da altimetria radar é uma forma de monitorar o nível de grandes rios e lagos da bacia Amazônica através de satélites que tem sido utilizada os últimos dez anos com grande eficiência. Embora estações fluviométricas convencionais possuam grande série histórica de dados, diversas áreas da planície amazônica ainda permanecem sem informações sobre nível do rio. Testes em áreas com estações terrenas têm sido realizados, porém ainda há muitas áreas da Amazônia para serem investigadas. Este artigo avalia o uso de dados altimétricos das missões ENVISAT e JASON-2 em dois rios da bacia Amazônica, o Rio Branco (tributário do rio Negro) e o Rio Jamari (tributário do rio Madeira), em cujas bacias há pouca informação altimétrica validada. O processamento dos dados altimétricos foi realizado através do programa Virtual ALtimetry Station (VALS). Dados fluviométricos de campo da rede hidrométrica da Agência Nacional de Águas (ANA) foram usados para identificar o ciclo hidrológico e avaliar os níveis de água derivados dos radares altimétricos nos rios analisados. Como resultado, encontrou-se elevada concordância entre as medições de campo e aquelas derivados dos radares altimétricos. As análises sugerem que dados do nível de água derivados da altimetria radar em rios represados possuem maior precisão em relação aos dados derivados de rios não represados

DETECÇÃO DA VARIABILIDADE DO NÍVEL DO RIO BRANCO (RR) E DO RIO JAMARI (RO) POR SATÉLITES ALTIMÉTRICOS

O uso da altimetria radar é uma forma de monitorar o nível de grandes rios e lagos da bacia Amazônica através de satélites que tem sido utilizada os últimos dez anos com grande eficiência. Embora estações fluviométricas convencionais possuam grande série histórica de dados, diversas áreas da planície amazônica ainda permanecem sem informações sobre nível do rio. Testes em áreas com estações terrenas têm sido realizados, porém ainda há muitas áreas da Amazônia para serem investigadas. Este artigo avalia o uso de dados altimétricos das missões ENVISAT e JASON-2 em dois rios da bacia Amazônica, o Rio Branco (tributário do rio Negro) e o Rio Jamari (tributário do rio Madeira), em cujas bacias há pouca informação altimétrica validada. O processamento dos dados altimétricos foi realizado através do programa Virtual ALtimetry Station (VALS). Dados fluviométricos de campo da rede hidrométrica da Agência Nacional de Águas (ANA) foram usados para identificar o ciclo hidrológico e avaliar os níveis de água derivados dos radares altimétricos nos rios analisados. Como resultado, encontrou-se elevada concordância entre as medições de campo e aquelas derivados dos radares altimétricos. As análises sugerem que dados do nível de água derivados da altimetria radar em rios represados possuem maior precisão em relação aos dados derivados de rios não represados

CARACTERIZAÇÃO HIDROLÓGICA DOS SISTEMAS LACUSTRES DO ARQUIPÉLAGO DE ANAVILHANAS COM BASE EM SENSORIAMENTO REMOTO: Hydrological characterization of Anavilhanas Archipelago Lake Systems by remote sensing

This study characterized the Anavilhanas Archipelago lake systems and evaluated the spatial variation of the water surface under conditions close to the interannual fluviometric averages for each period, using Landsat 08 images and Rio Negro fluviometric data. The seasonal variation observed for the entire archipelago was around 10%. For lake systems and “dead water” areas it was 17%. For 447 lakes identified, 46% are connected to the archipelago canals during the low water period and 54% are isolated during this period. Three domains were pointed to the Archipelago. In domain A (upstream) the river is relatively narrow and the islands and lakes are smaller. In domain B (center) the river is relatively wider and the islands and lakes are large. In domain C (downstream) the river is similar in width to domain A and the narrow, elongated and winding islands with elongated and open lakes. The C domain presented less seasonal variation and a larger number of connected lakes, which may be associated with the geomorphological characteristics and hydraulic conditions given by the influence of the Solimões River hydraulic bus.Este estudo caracterizou os sistemas lacustres do Arquipélago de Anavilhanas e avaliou a variação espacial da superfície de água em condições próximas as médias fluviométricas interanuais para cada período, utilizando imagens do Landsat 08 e dados fluviométricos do Rio Negro. A variação sazonal observada para todo o arquipélago foi na ordem de 10%. Para os sistemas lacustres e áreas de “águas mortas” foi de 17%. Para 447 lagos identificados, 46% possuem conexão com os canais do arquipélago durante o período de águas baixas e 54% ficam isolados neste período. Foram apontados três domínios para o Arquipélago. No domínio A (montante) o rio é relativamente estreito e as ilhas e lagos são menores. No domínio B (centro) o rio é relativamente mais largo e as ilhas e lagos são de grandes extensões. No domínio C (jusante) o rio apresenta largura semelhante ao domínio A e as ilhas estreitas, alongadas e sinuosas com lagos alongados e abertos. O domínio C apresentou menor variação sazonal e um maior número de lagos conectados, o que pode estar associado às características geomorfológicas e as condições hidráulicas dadas pela influência do barramento hidráulico do Rio Solimões

Natureza, sociedade e cultura: a Amazônia (re)inventada a partir de seus topônimos

This test is a staff analysis of toponyms deciphering its role in the process of meaning and perception of places. How individuals identify themselves and territorialized with the seats in the Amazon, results of the processes of reoccupation influenced by subject or "things", religious values (such as places with names derived from the Catholic faith and gospel with the representation of geographical features or biblical episodes) political (places with depicting the name of Portuguese cities) and toponyms stemming from natural and cultural aspects. for Magalhães "each name is a description of the object it represents, because each syllable says one idea" (1940 apud MELLO, 1967, p. 162). Therefore, the toponyms Amazon have a number related to individual values.Esta abordagem pauta-se na análise das toponímias decifrando o seu papel no processo de significação e percepção dos lugares. A forma como os indivíduos identificam-se e territorializam-se com os lugares na Amazônia, resulta dos processos de (re) ocupação influenciados por sujeitos ou “coisas”, valores religiosos (como os lugares com nomes advindos da fé católica e evangélica com representação de feições geográficas ou episódios bíblicos); interesses políticos (lugares com nome alusivos às de cidades portuguesas); e toponímias advindas dos aspectos naturais e culturais. Para Magalhães “cada nome é uma descrição do objeto que representa, porque cada silaba diz uma idéia” (1940 apud MELLO, 1967, p. 162). Logo, as toponímias amazônicas possuem uma pluralidade referente aos valores individuais

The inventory of geological heritage of the state of São Paulo, Brazil: Methodological basis, results and perspectives

An inventory of geological sites based on solid and clear criteria is a first step for any geoconservation strategy. This paper describes the method used in the geoheritage inventory of the State of São Paulo, Brazil, and presents its main results. This inventory developed by the geoscientific community aimed to identify geosites with scientific value in the whole state, using a systematic approach. All 142 geosites representative of 11 geological frameworks were characterised and quantitatively evaluated according to their scientific value and risk of degradation, in order to establish priorities for their future management. An online database of the inventory is under construction, which will be available to be easily consulted and updated by the geoscientific community. All data were made available to the State Geological Institute as the backbone for the implementation of a future state geoconservation strategy.The authors acknowledge the Science Without Borders Programme, Process 075/2012, which supported this study and the São Paulo Research Foundation (FAPESP), Process 2011/17261-6. We also thanks C. Mazoca for his help with maps and figures.info:eu-repo/semantics/acceptedVersio

Statement of Second Brazilian Congress of Mechanical Ventilarion : part I

Resumo não disponíve

Análise de viabilidade para o desenvolvimento de um projeto de redução de emissões por desmatamento em uma propriedade rural localizada no estado do Pará

Changes in land use and land cover are the principal sources of GHG emissions in Brazil, mainly due to the deforestation in Amazonia. In the last few years, diverse conservation projects related to reducing GHG emissions are developing in Amazonia, especially via the REDD mechanism. REDD projects can be developed to avoid forest degradation, planned deforestation, or unplanned deforestation. This research aims to simulate changes in forest cover and the carbon emissions associated with unplanned deforestation on a rural property in the northeast region of the state of Pará. Data on deforestation that occurred between the years 2000 and 2010 was used together with spatial variables related to the observed deforestation. To simulate future scenarios for land use and land cover, the model employed was based on the artificial neural network Multi-Layer Perceptron. The results indicate that there may be a reduction of approximately 22% of the forest cover on the analyzed property, which corresponds to the emission of 1,015,490 tonnes of carbon into the atmosphere over a 30-year period. Thus, using data obtained through remote sensing and land use modeling techniques, it was possible to demonstrate that this property has potential for the development of a project to reduce GHG emissions related to deforestation.Pages: 7702-770

Analysis of suspended sediment in the Anavilhanas Archipelago, Rio Negro, Amazon Basin

This article analyzes the flows of water and total suspended sediment in different reaches in the lower course of the Negro River, the largest fluvial blackwater system in the world. The area under study is the Anavilhanas Archipelago, which is a complex multichannel reach on the Negro River. Between the years 2016 and 2019, data about water discharge, velocity, and concentration of total suspended solids (TSS) were acquired in sample sections of the Negro River channels located upstream, inside, and downstream of the Anavilhanas Archipelago. In the study area, the Negro River drains an area greater than 700,000 km2, and the mean water discharge observed before the Anavilhanas was about 28.655 m3s1, of which 97% flows through two channels of the Archipelago close to the right and left banks. The mean TSS concentration of the Negro River upstream and downstream the Archipelago was 3.28 mg•L1 and 1.63 mgL1, respectively. Within the Archipelago, we observed more TSS in the channel on the left bank of the Negro River (mean of 4.50 mg•L1). The total suspended sediment discharge of the Negro River before (3.14 Mt•year-1) and after (1.43 Mt•year1) the Anavilhanas Archipelago indicates a 55% retention of the suspended load due to the low water slope and reduced flow velocity caused by the backwater effect of Solimoes River on the Negro River. The hydro-sedimentary scenario of the low course of the Negro River characterized in this study indicates a slow and continuous sedimentation process in the Anavilhanas Archipelago. The results presented will serve as a baseline to assess the impacts of the dams on the Branco River, the main tributary for both water and sediment in the Negro River basin. © 2020 by the authors