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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COLEGIO POLITECNICO DA UFSM CURSO TÉCNICO EM GEOPROCESSAMENTO CARACTERIZAÇÃO DE VARIÁVEIS LIMNOLÓGICAS EM FUNÇÃO DO USO DA TERRA E DO REPRESAMENTO FLUVIAL RELATÓRIO DE ESTÁGIO Eduardo André Kaiser Santa Maria, RS, Brasil, 2015

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COLEGIO

POLITECNICO DA UFSM CURSO TÉCNICO EM

GEOPROCESSAMENTO

CARACTERIZAÇÃO DE VARIÁVEIS

LIMNOLÓGICAS EM FUNÇÃO DO USO DA

TERRA E DO REPRESAMENTO FLUVIAL

RELATÓRIO DE ESTÁGIO

Eduardo André Kaiser

Santa Maria, RS, Brasil, 2015

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CARACTERIZAÇÃO DE VARIÁVEIS

LIMNOLÓGICAS EM FUNÇÃO DO USO DA TERRA E

DO REPRESAMENTO FLUVIAL

Eduardo André Kaiser

Relatório de Estágio apresentado ao Curso Técnico em

Geoprocessamento do Colégio Politécnico da UFSM, como requisito

parcial para obtenção de grau de Técnico em Geoprocessamento.

Orientador: Diogo Belmonte Lippert

Santa Maria, RS, Brasil, 2015

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COLEGIO

POLITECNICO DA UFSM CURSO TÉCNICO EM

GEOPROCESSAMENTO

CARACTERIZAÇÃO DE VARIÁVEIS LIMNOLÓGICAS EM

FUNÇÃO DO USO DA TERRA E DO REPRESAMENTO FLUVIAL

Elaborado por

Eduardo André Kaiser

Como requisito parcial para obtenção do título de Técnico em

Geoprocessamento

COMISSÃO EXAMINADORA:

Diogo Belmonte Lippert, Dr. (Orientador)

Waterloo Pereira Filho, Dr. (UFSM)

Ana Caroline Paim Benedetti, Dra. (UFSM)

Santa Maria, 09 de dezembro de 2015

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COLEGIO

POLITECNICO DA UFSM CURSO TÉCNICO EM

GEOPROCESSAMENTO

CARACTERIZAÇÃO DE VARIÁVEIS LIMNOLÓGICAS EM FUNÇÃO

DO USO DA TERRA E DO REPRESAMENTO FLUVIAL

Elaborado por

Eduardo André Kaiser

Diogo Belmonte Lippert, Dr. (Orientador)

Waterloo Pereira Filho

(Supervisor do laboratório)

Eduardo André Kaiser

(Estagiário)

Santa Maria, 09 de dezembro de 2015.

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RESUMO

Relatório de Estágio Colégio Politécnico da UFSM Universidade Federal de

Santa Maria

CARACTERIZAÇÃO DE VARIÁVEIS LIMNOLÓGICAS EM FUNÇÃO

DO USO DA TERRA E DO REPRESAMENTO FLUVIAL

AUTOR EDUARDO ANDRE KAISER

ORIENTADOR: DIOGO BELMONTE LIPPERT

Santa Maria, 09 de outubro de 2015.

O Estágio Supervisionado, de 200 horas, como requisito parcial para a formação

no curso técnico em Geoprocessamento do Colégio Politécnico da UFSM, foi

desenvolvido no Laboratório de Geotecnologias - LABGEOTEC, localizado na

Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) no Instituto Nacional de

Pesquisas Espaciais (INPE), e teve como objetivo apresentar as atividades exercidas

durante o período de vivencia no laboratório. Para efetivação do estágio, estabeleceu-se

como objetivo relacionar a influencia do uso da terra sobre os totais de sólidos

suspensos da água do Lajeado Monjolo localizado no município de Santo Cristo e

identificar as variações nas características da a´gua ao longo do baixo curso do Rio

Jacuí considerando a distribuição espacial dos pontos de coleta. Sobre a metodologia

exposta, os resultados demonstraram elevações nas medidas das variáveis em função da

exposição do solo e entrada de afluentes respectivamente nas duas áreas de estudo.

Palavras-chaves: Geoprocessamento, SIG, Uso do solo, Limnologia.

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Medidas das classes de uso da terra...................................................... 24

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Mapa de localização da bacia hidrográfica do Lajeado

Monjolo......................................................................................................... 16

Figura 2- Mapa de localização das estações amostrais no Rio

Jacuí.............................................................................................................. 17

Figura 3- Desempenho médio determinado pela análise das amostras verificadas

nas imagens de

satélite........................................................................................................... 21

Figura 4- Mapa de uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do Lajeado

Monjolo em 14 de fevereiro de

2015.............................................................................................................. 22

Figura 5- Mapa de uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do Lajeado

Monjolo em 09 de agosto de

2015.............................................................................................................. 23

Figura 6- Medidas de Totais de Sólidos Suspensos do Lajeado Monjolo em

fevereiro de

2015.............................................................................................................. 26

Figura 7- Medidas de Totais de Sólidos Suspensos do Lajeado Monjolo em agosto

de 2015.......................................................................................................... 27

Figura 8- Variáveis limnológicas analisadas a partir de dados amostrais do Rio

Jacuí.............................................................................................................. 28

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 9 1.1 Justificativa ............................................................................................................... 10 1.2 Apresentação do laboratório ..................................................................................... 11

1.3 Objetivo Geral .......................................................................................................... 11 1.3.1 Objetivos Específicos ............................................................................................ 11 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................... 12 2.1 Uso e cobertura do solo ............................................................................................ 12 2.2 Limnologia ............................................................................................................... 13

3 MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................ 14 3.1 Bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo ................................................................... 14 3.1.1 Caracterização da bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo ................................... 15

3.2 Caracterização da área de estudo Rio Jacuí .............................................................. 16 3.3 Totais de Sólidos Suspensos ..................................................................................... 18 3.4 Rio Jacuí ................................................................................................................... 18 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 20

4.1 Uso e cobertura do solo: bacia do Lajeado Monjolo ................................................ 20 4.2 Totais de Sólidos Suspensos ..................................................................................... 25

5.2.1 Coleta em 28 de fevereiro de 2015 ........................................................................ 25 4.2.2 Coleta em 02 de agosto de 2015 ............................................................................ 27 4.3 Variáveis limnológicas e sua distribuição espacial: Rio Jacuí ................................. 28

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................................... 30

REFERÊNCIAS ............................................................................................................. 32

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1 INTRODUÇÃO

O presente relatório de estágio tem por finalidade apresentar as atividades

exercidas durante o período de 15 de outubro de 2015 até 04 de dezembro de 2015, no

Laboratório de Geotecnologias da Universidade Federal de Santa Maria. O estágio teve

como finalidade atender a prática de todo conhecimento adquirido no decorrer do curso

Técnico em Geoprocessamento, com a orientação do professor Dr. Diogo Belmonte

Lippert e do professor Dr. Waterloo Pereira Filho como supervisor das atividades

realizadas.

Numa abordagem geral sobre o laboratório onde foi desenvolvido o estágio,

cabe destacar os inúmeros projetos de ensino, pesquisa e extensão desenvolvidos,

principalmente na área de hidrogeografia, utilizando recursos de Sensoriamento

Remoto, Sistema de informações Geográficas e Geoprocessamento. Os projetos de

pesquisa abordam questões ambientais principalmente associadas à caracterização da

Geografia Física em bacias hidrográficas e sua relação com o sistema aquático, com

abordagem espaço-temporal. Diante a perspectiva do estágio, o laboratório atende os

objetivos a medida que é equipado com computadores e softwares capazes de gerar

dados relacionados ao geoprocessamento, atividades de campo do ambiente terrestre e

de coleta de variáveis limnológicas e espectrais.

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1.1 Justificativa

O período de realização do estágio curricular supervisionado tem por finalidade

a obtenção do grau de Técnico em Geoprocessamento, abordando de maneira prática o

conhecimento prévio obtido no decorrer do curso, estabelecendo de maneira dinâmica

uma interação com o exercício profissional e sua realidade, intercalando experiências e

conhecimentos, com ênfase na utilização de Sistemas Informação Geográficas (SIG) e

Cartografia para estudos de bacias hidrográficas e drenagens, no caso, no Lajeado

Monjolo-Santo Cristo e no Rio Jacuí, RS.

A integração de técnicas de cartografia e geoprocessamento se dá por meio dos

Sistemas de Informações Geográficas (SIGs), apropriados de ferramentas responsáveis

por fornecer informações sobre a superfície terrestre e assim contribuindo para o

monitoramento de áreas em diferentes escalas de mapeamento: local, regional e global.

Nesse sentido, a utilização destas geotecnologias vem evoluindo de forma significativa

recentemente, favorecendo o controle e manipulação por parte da administração

municipal, infraestrutura, gestão ambiental, educação, entre outras.

Diante a temática escolhida para realização do estágio no laboratório, cabe

ressaltar que referente aos processos de interação do ambiente terrestre e aquático torna-

se necessário o conhecimento sobre o uso da terra e suas consequências nas variáveis

limnológicas em termos de concentração dos constituintes opticamente ativos

indicadores da qualidade da água, no âmbito da bacia hidrográfica. A importância do

geoprocessamento surge, segundo Dias et al. (2007), a medida que permite realizar

investigações que resultam em produtos digitais básicos e aplicados possibilitando

diagnóstico das mais distintas situações do meio ambiente. Assim, torna-se viável o

tratamento de situações e fenômenos que ocorrem no espaço, gerando informações

espacializadas e integradas favorecendo a tomada de decisão.

Assim sendo, o geoprocessamento surge como uma ferramenta de significativa

importância já que possibilita a integração e manipulação de dados espaciais obtidos

tanto em trabalho de campo quanto por meio de imagens de satélite. Diante a

perspectiva de estudos limnológicos efetuados pelos integrantes do laboratório, o

geoprocessamento possibilita a caracterização e espacialização de feições da superfície

terrestre, a partir de mapas de uso e cobertura do solo, que exercem influencia sobre

variáveis limnológicas de drenagens abastecidas pelas vertentes.

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1.2 Apresentação do laboratório

O estágio foi efetuado no Laboratório de Geotecnologias (LABGEOTEC)

localizado Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)

Centro Regional Sul (CRS), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM),

Sala 2048, Avenida Roraima, n°1000 Bairro Camobi, na região central do município de

Santa Maria, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil.

O Laboratório de Geotecnologias da Universidade Federal de Santa Maria,

vinculado ao Departamento de Geociências e sediado na sala 1136, foi concretizado no

início de 2001. Na época havia, dois computadores e uma mesa digitalizadora, quando

iniciaram os trabalhos utilizando geoprocessamento, tendo como participantes: alunos

de graduação em geografia (iniciação científica) e especialização em geociências.

1.3 Objetivo Geral

O objetivo geral do estágio foi desenvolver uma atividade de pesquisa com

intuito de relacionar a influência do uso e cobertura do solo sobre os totais de sólidos

suspensos da água do Lajeado Monjolo localizado no município de Santo Cristo e

identificar as variações nas características da água ao longo do baixo curso do Rio Jacuí

considerando a distribuição espacial dos pontos de coleta.

1.3.1 Objetivos Específicos

Caracterizar o uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica

correspondente ao alto curso do Lajeado Monjolo, Santo Cristo;

Analisar a influência do uso e cobertura do solo sobre os Totais de

Sólidos Suspensos da água do Lajeado Monjolo, Santo Cristo;

Verificar a influência das distancias entre estações amostrais e presença de

tributários sobre as variáveis limnológicas Totais de Sólidos Dissolvidos (TDS),

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Condutividade Elétrica (CE), Potencial Hidrogeniônico (Ph) e Turbidez na seção

do Rio Jacuí amostrada.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Uso e cobertura do solo

O uso de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento para a

manutenção de registros do uso e cobertura do solo se faz necessária a medida que

possibilita o tratamento espacial e principalmente temporal de dados e informações

geográficas (CAMPOS, S. et al., 2004). O autor destaca a importância das imagens de

satélite, em forma digital ou papel, já que permitem avaliar as mudanças decorrentes da

paisagem num dado período, registrando os tipos de cobertura em cada momento.

Pinto et al. (2005) afirma que o processo de uso e ocupação das terras é

responsável por provocar modificações e alterações nas dinâmicas naturais do meio

ambiente, com implicações e consequências voltadas para diminuição da infiltração no

solo, erosão, voçorocamento, transporte de materiais do solo, alteração da fauna e da

flora e a degradação da qualidade de vida em geral.

De acordo com Moura et al. (2010), uma bacia hidrográfica é caracterizada por

diversos tributários que convergem para um curso principal e, com isso, áreas inseridas

em um núcleo agrícola recebem influência na qualidade da água e carregam boa

quantidade de materiais derivados de atividades antrópicas, na forma de resíduos

químicos ou biológicos ou sedimentos de solo pelos processos naturais como o

escoamento superficial.

Referente aos processos de interação do ambiente terrestre e aquático faz se

necessário o conhecimento sobre o uso da terra e as respectivas consequências nas

características das variáveis limnológicas dentro da bacia hidrográfica. As atividades

antropogênicas destacam-se como principais responsáveis pelo uso da terra no que diz

respeito às diferentes práticas e manejo do solo. A utilização intensa de fertilizantes,

técnicas de plantio convencional (preparação do solo para aração e gradagem) e

descarga de esgoto acabam influenciando na carga de nutrientes encontrados na

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drenagem (Tundisi e Straskraba,1999). Além do uso do solo para desempenhar a

atividade agrícola, a ocupação residencial também pode acarretar a degradação do

sistema aquático.

2.2 Limnologia

Devido ao alto potencial hidráulico no Brasil, pode-se observar que cada vez mais a

atual sociedade moderna vem se apropriando desse recurso para fins hidroelétricos com

objetivo de abastecer a demanda energética da população. Essa apropriação acaba muitas

vezes alterando as características da fauna e flora ambiental, principalmente de ambientes

aquáticos propiciados pelo barramento e modificação do curso normal da água (TUNDISI et

al., 2006).

Esteves (2011) aborda a avaliação de parâmetros limnológicos como uma

importante ferramenta de estudos direcionados a problemas ambientais em sistemas

aquáticos. Sobretudo, o estudo contribui para o desenvolvimento de mecanismos que

viabilizam a compreensão do funcionamento de ecossistemas fluviais, de modo a

favorecer a gestão, monitoramento e recuperação da qualidade da água.

A necessidade de monitorar esses ambientes está associada ao gerenciamento

dos recursos hídricos exigindo informações a respeito das características da água.

Diante esse pressuposto surgem as variáveis limnológicas como representantes das

características físicas, químicas biológicos e geológicas da água (REBOUÇAS et al,

2006, TUNDISI & TUNDISI, 2008).

O motivo do aumento de estudos recentes relacionados a limnologia está

associado a ampliação significativa da degradação dos ecossistemas de águas

continentais, principalmente pelos despejos de vários tipos de resíduos e por efeito do

desmatamento das bacias hidrográficas. Deve ser ressaltado que o manejo adequado

desses ecossistemas é importante para a melhoria do aproveitamento dos recursos

existentes em lagos, rios e represas (ESTEVES, 1998; WETZEL, 2001;

TUNDISI; TUNDISI, 2008).

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3 MATERIAL E MÉTODOS

Atualmente, o LABGEOTEC desenvolve projetos e pesquisas nas áreas de

hidrogeografia, Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento, com uma ampla estrutura

de equipamentos disponíveis para trabalho em campo e em laboratório:

Computadores: utilizado principalmente para realização de trabalhos de

pesquisa, mapeamentos temáticos, processamento de imagens de satélite

e construção de banco de dados geográficos;

Viatura, Barco, Motor e Reboque: suporta a coleta de dados de campo

em reservatórios;

GPS: utilizado para georreferenciamento dos pontos de coleta e sua

localização, contudo para a reambulação terrestre;

Condutivímetro Orion: Mede a condutividade elétrica, temperatura, sais

e totais de sólidos dissolvidos da água;

Phmetro: mede pH da água;

Conjunto para filtração: a partir do uso de membranas, é possível a

realização de filtragem de amostras de água para a realização do total de

sólidos em suspensão;

Estufa: utilizada na esterilização e secagem de amostras.

Balança analítica: utilizada, principalmente para a pesagem de filtros

durante a medida do totais de sólidos em suspensão.

Sonda Multiparâmetro Horiba U-53

Sonda Trilux.

3.1 Bacia Hidrográfica do Lajeado Monjolo

Para a verificação do uso da terra na área da bacia hidrográfica do reservatório

foram classificadas no software Spring 4.3, imagens do sensor OLI/LANDSAT 8

(224/79 de 14 de fevereiro de 2015 e 09 de agosto de 2015, disponibilizadas

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gratuitamente pela National Aeronautics and Space Administration (NASA) através do

site norte americano U.S. Geological Survey.

A classificação do uso da terra, na imagem de satélite, foi realizada pelo método

supervisionado a partir do classificador Maxver. Partindo desse pressuposto, o

classificador Máxima Verossimilhança (MAXVER) se baseia em um algoritmo

paramétrico, cuja função está vinculada a associação de classes a partir de pontos

individuais da imagem, determinando a distribuição normal dessas classes associados a

parâmetros definidos e a respectiva amostra adquirida anteriormente, computando então

a probabilidade estatística de um pixel indeterminado pertencer a determinada classe

(LEITE E ROSA, 2012; SILVA et al., 2011). South et al., 2004, afirma que o algoritmo

incorpora tanto a média quanto a variância do conjunto de dados, obtidos a partir das

amostras, para a compor a classificação da imagem.

A partir dessa classificação foram estabelecidas cinco classes para o uso da terra

sobre a área de estudo da bacia hidrográfica, sendo elas: cobertura florestal, solo

exposto, agricultura, área urbana e água. Cabe ressaltar que a área urbana foi delimitada

a partir da interpretação visual.

Para obtenção das amostras, na imagem de satélite, utilizou-se o método de

amostragem estratificada aleatória partindo de uma análise visual para identificar a que

classe elas representavam, levando em consideração a cor, tonalidade, textura, forma, o

tamanho, padrão, presentes na imagem, bem como, a época de tomada da mesma.

3.1.1 Caracterização da bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo

A bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo, objeto de estudo executado durante o

período de estágio, está localizado no município de Santo Cristo, Noroeste do Estado do

Rio Grande do Sul, abrangendo uma área de 1159,8 hectares, sendo sua morfologia

compreendida pela província geomorfológica do Planalto Meridional sob coordenada O

54° 40’ 0,11” e S 27° 50’ 51,87”.

A área de estudo compreende a Bacia U-30 do Rio Turvo-Santa Rosa-Santo

Cristo que abastece o Rio Uruguai, sendo Lajeado Monjolo um dos seus principais

afluentes. A bacia hidrográfica da área de estudo abrange a parte mais a montante do

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lajeado, cujo estão localizados a maior parte da área urbana e inclusive a nascente do

rio.

Figura 1 - Mapa de localização da bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo, Santo Cristo,

RS.

A área municipal compreende 362,6 Km², onde vivem 14.378 habitantes (IBGE,

2010) sendo que apenas 3,2 % da área pertencem a bacia hidrográfica da área de estudo.

Cabe ressaltar que aproximadamente 78,7% da área urbana do município de Santo

Cristo se encontra localizada na bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo, objeto do

presente estudo.

3.2 Caracterização da área de estudo Rio Jacuí

A área de estudo que abrange as estações de coleta para amostragem da água

está localizada na região centro-norte do estado do Rio Grande do Sul, com os pontos

determinados em acessos próximos a pontes rodoviárias localizados no baixo-Jacuí.

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Figura 2. Mapa de localização das estações amostrais no Rio Jacuí.

De acordo com a classificação climática de Strahler, o centro do Estado do RS,

onde se localizam as estações amostrais, está totalmente incluído na “Zona Subtropical

Sul”, cujo clima é controlado por massas de ar de origem tropical marítima (mT) no

verão e polar marítima (mP) no inverno. O outono e a primavera com pouca

participação são períodos de transição, com a consequente entrada de massas quentes e

úmidas (mT) e massas frias e instáveis (mP) (MAGNA, CEEE e SUG, 1989, apud

FRIEDRICH, 1993).

Em relação à geomorfologia, as estações amostrais encontram-se inserido em

uma faixa de transição, situada entre o Planalto Meridional do Sul do Brasil (Planalto e

Rebordo) e a Depressão Central (CEEE, 1989, apud FARENZENA, 2006). A área

compreende, essencialmente, rochas vulcânicas (Formação Serra Geral) relacionadas ao

final da evolução da Bacia do Paraná, no Mesozóico. Estas rochas se sobrepõem aos

sedimentos arenosos e areno-siltosos das formações Botucatu e Rosário do Sul e são

sobrepostas pelos sedimentos heterogêneos da formação Tupanciretã, de idade mais

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recente e de ocorrência restrita à porção centro-oeste do Planalto Brasileiro e incluem a

área de abrangência (MAGNA, CEEE e SUG, 1989 apud FRIEDRICH, 1993).

3.3 Totais de Sólidos Suspensos

Para obtenção dos valores de Totais de Sólidos Suspensos (TSS) em laboratório

foi realizado com método de filtragem da água conforme apresentado em APHA (2005).

O processo consiste na filtragem da água com o uso de uma bomba de vácuo. O filtro

empregado para filtragem é composto por celulose (indicado para análises

microbiológicas, Marca Millipore-HAWG04700) constituído por membranas HA em

Ester de celulose com porosidade certificada de 0,45 µm e diâmetro de 47 mm

(Millipore, 2008).

O volume de água utilizado no processo da filtragem correspondeu a 150 ml. O

procedimento consiste na secagem inicial dos filtros durante 24 horas em uma estufa a

50° de temperatura afim de anular a presença de umidade, resultando assim o Peso

Inicial (Pi). Posteriormente os filtros serão pesados em uma balança analítica da marca

Bel ® Engineering (acurácia de 0,0001 g) e encaminhados para filtragem. Por último

serão novamente conduzidos para estufa sobre as mesmas condições de temperatura e

tempo e finalmente pesados, obtendo assim o Peso Final (Pf).

Contudo, determina-se o TSS na unidade mg/L com base na seguinte equação:

𝑇𝑆𝑆 = (𝑃𝑓 − 𝑃𝑖

𝑉) × 1000

Onde: TSS é o Total de Sólidos em Suspensão; Pf é o Peso Final (g); Pi é o Peso

Inicial (g); V é o Volume filtrado (L).

3.4 Rio Jacuí

A metodologia desenvolvida compreendeu a coleta de dados em campo, os

quais foram coletados em áreas que permitam o acesso próximo as pontes

existentes ao longo do curso do Rio Jacuí.

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Os dados coletados compreenderam três amostras de água extraídas diretamente

do rio, definidas no sentido do fluxo da água: estação 1, próxima a cidade de Dona

Francisca e o ponto mais próximo da última barragem da série de represas do rio Jacuí,

coordenadas S 29°37'41,3" e W 53°21'14,1"; estação 2, próximo a BR 287 no município

de Agudo, coordenadas S 29°41'57,1" e W 53°17'05,0", estação 3, cujo ponto amostral

foi coletado próximo a cidade de Cachoeira do Sul, coordenada S 30°03'47,3" e W

52°53'44,5" caracterizado como a estação amostral localizada mais distante a jusante da

última represa. Cabe ressaltar que as amostras foram armazenadas em recipientes

próprios a esta metodologia e que visam manter as características da amostra até a sua

análise em laboratório. Destas amostras foram extraídos os dados referentes aos totais

de sólidos dissolvidos, condutividade elétrica, potencial Hidrogeniônico e turbidez.

Após a coleta das amostras, em laboratório foi realizada a obtenção dos dados

limnológicos já citados. Nessa linha, para identificar os valores do Potencial

Hidrogeniônico (pH) e de Condutividade Elétrica foram utilizados aparelho peagâmetro

digital portátil pH Teh PH100 e o condutivímetro ORION 815, calibrados previamente

com as respectivas soluções padrão: pH 4 e pH 7 e solução 1413 µS/cm. Medidas de

Totais de Sólidos Dissolvidos (TSD) também serão obtidas por meio do condutivímetro.

Para aquisição dos valores de Turbidez, foi utilizada a sonda multiparâmetros da

marca Horiba com resolução de 0,01 NTU, modelo U-52G, por ser um instrumento

disponível no Laboratório de Geotecnologias da Universidade Federal de Santa Maria

(UFSM).

Com a utilização de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), mais

especificamente o software Spring versão 4.3.3 e cartas topográficas da área de estudo

foram identificadas as distâncias entre os pontos amostrais a fim de verificar o número

de tributários contribuintes ao longo do rio. Os valores associados às condições da água

foram tabelados e analisados sob o formato de gráficos os quais possibilitaram a

aquisição de dados referentes às características da água na secção do Rio Jacuí

analisada.

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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para determinação dos resultados no estudo realizado na bacia hidrográfica do

Lajeado Monjolo foi efetivada uma análise qualitativa considerando os mapas

classificados e trabalhos de campo realizados. Enquanto que no Rio Jacuí o enfoque

esteve basicamente direcionado as variáveis limnológicas e distribuição das estações

amostrais.

4.1 Uso da terra

Para a elaboração dos mapas de uso da terra as imagens de satélite LandSat 8 do

sensor OLI constituíram-se em importantes ferramentas e fonte de dados espaciais.

Cabe destacar a veracidade das amostras obtidas na imagem de satélite referente a cada

classe de uso e cobertura do solo em processo que antecede a classificação

supervisionada através do classificador MAXVER (Máxima Verossimilhança). A figura

3 abaixo representa o desempenho médio igual a 100% caracterizado pela ferramenta de

análise das amostras disponibilizada pelo software SPRING 4.3.

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Figura 3. Desempenho médio determinado pela análise das amostras verificadas nas

imagens de satélite.

Os mapas de uso da terra da bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo são

apresentados nas Figuras 4 e 5 e as suas características descritas a seguir.

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Figura 4. Mapa de uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo em 14 de fevereiro de

2015.

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Figura 5. Mapa de uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo em 09 de agosto de 2015.

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De acordo com a classificação das imagens de satélite pode-se determinar os

diferentes usos da terra na bacia hidrográfica em que se localiza o Lajeado Monjolo.

Cabe ressaltar que as classes de solo exposto e agricultura se relacionam com os

diferentes manejos do solo respeitando o calendário agrícola, propiciando então, o

cultivo das três culturas dominantes, soja, milho e trigo, e também a pecuária leiteira

desenvolvida na área.

Datas 14 de fevereiro de 2015 09 de agosto de 2015

Classes Área (ha) Porcentagem (%) Área (ha) Porcentagem (%)

Florestal 135,6 11,7 134,8 11,6

Solo exposto 72,5 6,1 609,9 52,7

Agricultura 671,6 58,2 136,9 11,8

Área urbana 259,7 22,3 259,7 22,3

Agua 20 1,7 18 1,6 Tabela 1. Medidas das classes de uso da terra.

Fonte: Elaboração própria sobre dados obtidos pelo software Spring 4.3.3.

No mês de fevereiro verifica-se extensa área de agricultura devido a

predominância das culturas de soja e milho desenvolvidas em larga escala, com

destaque para essa última cujo é cultivado em duas safras anuais. Segundo o mapa da

figura 4 verifica-se que 58,2% da área estudada representa o desenvolvimento de

culturas agrícolas, correspondendo a 671,6 hectares da área total.

Referente a classe de solo exposto, verificou-se 6,1% da área que apresenta a

exposição do solo, sendo essa caracterizada pelo preparo do solo para plantio ou então

um ambiente pós colheita em que a palhada se encontra em decomposição deixando o

solo a amostra.

No dia 09 de agosto nota-se a inversão das predominâncias de agricultura e solo

exposto registradas na data de 14 de fevereiro de 2015 verificadas na figura 5. Como

consequência do preparo do solo para o plantio de culturas agrícolas, do milho

principalmente e aplicação de herbicida para dessecação, observa-se que mais da

metade da área de estudo é composta pela classe de solo exposto, correspondendo a

52,7% da totalidade da área, representada por 609,9 hectares de solo descoberto.

Levando em consideração os trabalhos de campo realizados na área de estudo,

em propriedades onde verificava-se solo descoberto e agricultura, e as imagens de

satélite com suas respectivas datas, cabe destacar a abrangência da classificação do solo

exposto que associa não só a superfície arada, mas também a cobertura vegetal em

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decomposição ou em fase inicial de crescimento, caracterizando áreas de tonalidade

escura que favorecem a absorção da radiação.

Por sua vez, a classe agricultura determinada a partir da classificação,

representou apenas 11,8% da área total. Esse valor consideravelmente menor

comparado a fevereiro do mesmo ano justifica-se pela predominância de solo

descoberto justamente por ser uma época de plantio do milho na região, sendo que essa

ocorrência, mesmo que em pequena escala de abrangência, se dá devido ao cultivo de

pastagens para fins pecuários.

A cobertura florestal, área urbana e água, como esperado, apresentaram

praticamente o mesmo percentual nas duas datas, correspondendo a aproximadamente

11,6%, 22,3% e 1,6% respectivamente.

4.2 Totais de Sólidos Suspensos

A partir das amostras de água obtidas em trabalho de campo, pode-se determinar

os valores de Totais de Sólidos Suspensos de cinco estações amostrais distribuídas no

Lajeado Monjolo, representadas por meio da utilização de gráficos nas figuras 6 e 7.

5.2.1 Coleta em 28 de fevereiro de 2015

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Figura 6. Medidas de Totais de Sólidos Suspensos do Lajeado Monjolo em fevereiro de

2015.

Fonte: Elaboração própria sobre dados amostrais da água do rio.

Conforme os valores observados, verifica-se uma certa gradação das medidas

entre cada estação amostral, caracterizando o aumento das concentrações de material

suspenso da nascente (estação amostral 1) até o último ponto de coleta (estação amostral

5).

Justifica-se os menores valores na primeira estação amostral devido as

características que apresentam a água de nascentes: potabilidade, pouca ou nenhuma

presença de impurezas e material suspenso, transparência, entre outras. Seguindo a

ordem dos pontos de coleta e conforme ocorre a entrada de tributários, as consequências

implicam o aumento de sólidos suspensos, com a máxima presença no último ponto de

coleta. Tal resultado esteve associado a entrada de um afluente cuja bacia hidrográfica

tem predominância do desenvolvimento intenso da pecuária leiteira, responsável por

revolver o solo com mais frequência comparado aos cultivos agrícolas.

A segunda, terceira e quarta estações amostrais apresentaram valores

semelhantes justificados pela presença do espaço urbano dentro da bacia hidrográfica,

de maneira que não havendo incidência pluviométrica, o transporte de detritos ocorre

em menor volume.

Associada a classificação do uso da terra averiguada em 14 de fevereiro de 2015,

esses valores mais baixos de TSS justificam-se pela elevada presença de cobertura

vegetal desempenhadas pelos cultivos agrícolas vigentes na época.

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3 4 5

TS

S (

mg/L

)

Estações Amostrais

Totais de Sólidos Suspensos 28.02.15

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4.2.2 Coleta em 02 de agosto de 2015

Figura 7. Medidas de Totais de Sólidos Suspensos do Lajeado Monjolo em agosto de

2015.

Fonte: Elaboração própria sobre dados amostrais da água do rio.

Comparada aos dados obtidos a partir das coletas efetuadas em fevereiro do

mesmo ano, os valores de TSS com exceção da estação amostral 5 foram mais elevados.

A média das medidas verificadas para cada ponto de coleta foi igual a 7mg/L, ou seja,

mais que o dobro resultante da média (2,6mg/L) observada em fevereiro do mesmo ano.

Conforme a figura 7 pode-se constatar a influência do espaço urbano sobre os

Totais de Sólidos Suspensos da água do Lajeado Monjolo. As estações amostrais 2, 3 e

4 apresentaram os valores mais elevados comparadas as demais, podendo ser explicada

por alguma participação pluviométrica incidente em período antecedente as coletas de

água.

Cabe ressaltar que estes valores mais elevados de TSS estão diretamente

relacionados a maior ocorrência de superfícies descobertas verificada pela classe de solo

exposto qualificada no mapa da figura 5.

Em estudo semelhante, Toledo e Niconella (2002) e Vanzela et al. (2010)

afirmaram a relação da água extremamente associada ao uso da terra nas áreas de

entorno dos corpos hídricos. Foi verificado em seu estudo o aumento na concentração

dos sólidos e redução de pH na água, relacionados com a presença de áreas agricultáveis

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3 4 5

TS

S (

mg/L

)

Estações Amostrais

Totais de Sólidos Suspensos 02.08.15

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(culturas perenes, culturas perenes irrigadas e culturas anuais), habitadas (área urbana e

moradias rurais) ou em matas degradadas.

4.3 Variáveis limnológicas e sua distribuição espacial: Rio Jacuí

Os resultados obtidos mostraram variações em todas as medidas e em todas as

estações amostrais, o que indica a ocorrência de alterações nas características da água ao

longo da secção amostrada do Rio Jacuí.

Figura 8. Variáveis limnológicas analisadas a partir de dados amostrais do Rio Jacuí.

De maneira geral observa-se um aumento nas medidas obtidas de cada variável

limnológica concordante ao fluxo do rio. Os dados amostrados na estação próxima a

UHE Dona Francisca, localizada mais a montante das demais, apontaram valores mais

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baixos em relação às demais estações e demais variáveis caracterizando a influência da

série de reservatórios sobre as características da água do rio.

Levando em consideração a secção do rio amostrada, foram observados num

total de doze afluentes caracterizados de médio a grande potencial para transporte de

sedimentos. Entre as estações amostrais 1 e 2 foram localizados 2 afluentes e entre as

estações amostrais 2 e 3 foram localizados os 7 restantes. A maior predominância de

afluentes contribuintes entre as estações mais a jusante das represas (2 e 3) é resultado

da maior distância entre as mesmas, calculado em aproximadamente 103km, enquanto

entre as estações mais próximas as represas, são apenas aproximadamente 17,5km.

Sobre a perspectiva de distancias entre o reservatório e cada estação amostral,

foi verificado o aumento das medidas obtidas referente a cada variável limnológica

conforme a Figura 6. A primeira estação amostral localizada a aproximadamente 34,9

km da represa da UHE Dona Francisca e sobre predominância de 3 afluentes na seção

caracterizou as menores medidas de cada variável amostrada, com exceção do pH. A

segunda estação amostral localizada a aproximadamente 52,4 km da represa apresentou

valores intermediários das variáveis observadas, sobre influência de 5 tributários. A

terceira e última estação amostral da seção estudada localizada a 155,4 km apresentou

os maiores valores, demonstrando a influência não só da distância do reservatório, mas

também dos afluentes.

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5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Diante os estudos realizados tanto na bacia hidrográfica do Lajeado Monjolo

quanto na seção do Rio Jacuí, pode-se dizer que foram alcançados os objetivos

propostos. O uso de técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto

demonstraram ser uma importante ferramenta para os trabalhos efetuados, de maneira

que possibilitaram a efetivação de análises espaciais tanto dos usos e da terra da bacia

hidrográfica do lajeado quanto do número de afluentes e disponibilização dos pontos de

coleta do Rio Jacuí sobre o conjunto das variáveis limnológicas Totais de sólidos

suspensos, Totais de sólidos dissolvidos, Potencial hidrogeniônico, Turbidez e

Condutividade elétrica.

De acordo com a classificação das imagens de satélite pode-se determinar os

diferentes usos da terra na bacia hidrográfica em que se localiza o Lajeado Monjolo.

Cabe ressaltar que as classes de solo exposto e agricultura se relacionam com os

diferentes manejos do solo comprometidos com o calendário agrícola. Sob a conjuntura

dos dados obtidos a partir dos mapas de uso da terra e cronologia das informações

referentes as classes designadas, observou-se uma gradação crescente das áreas de solo

exposto e regressão da áreas cobertas por culturas agrícolas, na ordem de 14 de

fevereiro e 09 de agosto de 2015.

Diante os dados amostrados na água de uma seção do Rio Jacuí em ambiente

jusante de uma série de represas, verificou-se medidas de Condutividade Elétrica, Totais

de Sólidos Dissolvidos, Potencial Hidrogenionico e Turbidez baixas na estação amostral

mais próxima da última represa quando comparada as demais estações amostrais

localizadas mais a jusante, com destaque para última estação amostral que apresentou os

valores mais elevados, com exceção do pH.

Sobre a concretização do estágio realizado no Laboratório de Geotecnologias,

cabe ressaltar a importância dos conhecimentos adquiridos ao longo do curso Técnico

em Geoprocessamento. Como o laboratório trabalha principalmente com estudos

limnológicos e espectrais da água relacionados a técnicas geográficas, dentre as demais

disciplinas, a Cartografia, Sensoriamento Remoto e GNSS (Sistema Global de

Navegação por Satélite) estiveram mais diretamente relacionadas a temática dos estudos

realizados no período do estágio. Destaque para a manipulação de softwares como

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Spring e Arcgis que só se tornou possível, devido as noções adquiridas durante o

desempenho das aulas no curso técnico.

De maneira geral, pode-se concluir uma experiência positiva não só durante a

efetivação do curso técnico, mas também da prática supervisionada em laboratório.

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