clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

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CLIMA E FUNCIONAMENTO DE CLIMA E FUNCIONAMENTO DE ECOSSISTEMA DE ECOSSISTEMA DE Á Á GUAS GUAS CONTINENTAIS CONTINENTAIS CLIMATE AND FUNCTIONING OF FRESH WATER ECOSYSTEM CLIMATE AND FUNCTIONING OF FRESH WATER ECOSYSTEM Nyamien Yahaut Sebastien Nyamien Yahaut Sebastien Eng. De Pesca Eng. De Pesca (Fishing Engineer) (Fishing Engineer) Doutor em Ci Doutor em Ci ê ê ncia da Engenharia Ambiental ncia da Engenharia Ambiental (Dr Environmental Engineering Science (Dr Environmental Engineering Science Prof. Universidade Estadual do Oeste do Paran Prof. Universidade Estadual do Oeste do Paran á á UNIOESTE UNIOESTE

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Page 1: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

CLIMA E FUNCIONAMENTO DE CLIMA E FUNCIONAMENTO DE ECOSSISTEMA DE ECOSSISTEMA DE ÁÁGUAS GUAS

CONTINENTAIS CONTINENTAIS CLIMATE AND FUNCTIONING OF FRESH WATER ECOSYSTEMCLIMATE AND FUNCTIONING OF FRESH WATER ECOSYSTEM””

Nyamien Yahaut SebastienNyamien Yahaut SebastienEng. De PescaEng. De Pesca

(Fishing Engineer) (Fishing Engineer) Doutor em CiDoutor em Ciêência da Engenharia Ambiental ncia da Engenharia Ambiental

(Dr Environmental Engineering Science(Dr Environmental Engineering ScienceProf. Universidade Estadual do Oeste do ParanProf. Universidade Estadual do Oeste do Paranáá ––UNIOESTEUNIOESTE

Page 2: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Limnologia Limnologia

LIMNOLGIA Biológica (biological

Física( physical)

Química(Chemical)

Humana /social (human/social)

Page 3: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Monitoramento clMonitoramento cláássico de Reservatssico de Reservatóório rio (Classic monitoring of Reservoir)(Classic monitoring of Reservoir)

Page 4: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

ReservatReservatóório rio (Reservoir)(Reservoir)

Page 5: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Monitoramento de RiosMonitoramento de RiosRivers monitoringRivers monitoring

Page 6: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Rios (Rivers) Rios (Rivers)

Page 7: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

IntroduIntroduçãção (introduction)o (introduction)

•• Alteration Phenomenon of Water quality (intern Alteration Phenomenon of Water quality (intern parameter as morphometric,Morphologic, parameter as morphometric,Morphologic,

Extern parameter as human, agriculture Extern parameter as human, agriculture activities, a climatic e hidrology) activities, a climatic e hidrology)

Physical parameter : the stability (S) (The hard Physical parameter : the stability (S) (The hard and low wind), the circulationand low wind), the circulation

..

Page 8: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

•• DinDinââmica dos corpos de mica dos corpos de áágua seja gua seja lentico ou llentico ou lóótico e sua qualidade de tico e sua qualidade de acordo com os limites estabelecidos pelo acordo com os limites estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente Conselho Nacional do Meio Ambiente ––CONAMACONAMA--

•• Dynamics of lentic and lotic water Dynamics of lentic and lotic water bodies and its quality in accordance with bodies and its quality in accordance with the limits set by the National Council on the limits set by the National Council on the Environment, CONAMAthe Environment, CONAMA

Page 9: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

LocalizaLocalizaçãção geogro geográáfica do Brasilfica do Brasil--Geografic localizationGeografic localization

O Brasil O Brasil paralelosparalelos 55°°16'19" de 16'19" de latitudelatitude norte e 33norte e 33°°45'09" 45'09" de de longitudelongitude sulsul

Entre os Entre os meridianosmeridianos 3434°°45'54" de 45'54" de longitudelongitude lesteleste e e 7373°°59'32" de 59'32" de longitudelongitude oesteoeste..

Cortado ao norte pela Cortado ao norte pela Linha do EquadorLinha do Equador e ao sul pelo e ao sul pelo TrTróópico de Capricpico de Capricóórniornio; ;

maior parte maior parte hemisfhemisféério sulrio sul (93%),(93%), Menor parte no Menor parte no hemisfhemisféério norterio norte (7%) (7%) zona tropicalzona tropical (92%);(92%); zona temperadazona temperada do do sulsul (8%)(8%)

Page 10: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais
Page 11: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Imagens de satImagens de satéélite, Barra lite, Barra Bonita, Broa e TucuruiBonita, Broa e Tucurui

Page 12: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais
Page 13: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Climatologia nos reservatClimatologia nos reservatóóriosriosClimatology in Reservoir Climatology in Reservoir

12

1416

18

2022

24

2628

30

jan fev mar abr

mai jun jul ago set

out

nov

dez

inso

l(MJ/

m2/

d); T

oC

insolação

T ar

Insolação e temperatura Barra Bonita, ( 1998 a 2000).

Page 14: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Regime de radiaRegime de radiaçãção solar No Broa (1979o solar No Broa (1979--1999)1999)Solar Radiation regime in BroaSolar Radiation regime in Broa

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

Periodo

Rad

iaçã

o( c

al/c

m2)

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

Page 15: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Regime de temperatura media em Regime de temperatura media em Tucurui(1971Tucurui(1971--1979)1979)

Average temperature regimeAverage temperature regime

22.5

23.5

24.5

25.5

26.5

27.5

28.5

jan mar mai jul set

nov

T oC

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

media

Page 16: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Regime de precipitaRegime de precipitaçãção no Broa(1979o no Broa(1979--1999) 1999) Precipitation Regime in BroaPrecipitation Regime in Broa

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

19 89

19 8819 87

19 8619 85

19 8419 83

19 82

19 8119 80

19 7919 99

19 9819 97

19 96

19 9519 94

19 9319 92

19 9119 90

Page 17: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Regime de precipitaRegime de precipitaçãção no reservato no reservatóório de rio de Tucurui(1971Tucurui(1971--1979)1979)

Precipitation Regime in TucuruiPrecipitation Regime in Tucurui

0200400600800

100012001400160018002000

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

19751974197319721971media 1979197819771976

Page 18: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

FenFenôômenos naturaismenos naturaisNatural phenomenonNatural phenomenon

Page 19: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

CaracterCaracteríísticas fsticas fíísicassicas

)5()4( 22

12

OHOH

tt

dddd

RTC

m

o

z

zzzdAZ

AoB 21

1

m

o

z

zzz dzzzA

AoS ))()((1

Circulation Thermic Resistent

Wind work

Stability

Page 20: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Corte obtidas por batimetriaCorte obtidas por batimetriaBathymetry cutBathymetry cut

Page 21: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Estrutura tEstrutura téérmica e RTC no Broarmica e RTC no Broa(Thermical Structure and RTC in Broa)(Thermical Structure and RTC in Broa)

A:20/06/1984 V= 0 km/hB: 20/06/1984

Page 22: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

ReservatReservatóório de BB Julho 84rio de BB Julho 84

Julho 1984

0 2E-10 4E-10 6E-10 8E-10 1E-09

0

600

1200

1800Prof

undi

dade

(cm

)

RTC (erg)

A: 20/07/1984 V= 0 km/h

Page 23: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

ReservatReservatóório de BB set 83 rio de BB set 83

Setembro 1983

0 5E-10 1E-09 1.5E-09 2E-09

0

800

1600

Prof

undi

dade

(cm

)

RTC (erg)

: 30/09/1983 V= 6 km/h

Page 24: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

ReservatReservatóório de BB Nov 83 rio de BB Nov 83

Novembro 1983

0 1E-09 2E-09 3E-09 4E-09 5E-09

0

600

1200

1800Prof

undi

dade

(cm

)

RTC (erg)

: 25/11/1983 V= 1,19 km/h

Page 25: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

ReservatReservatóório de Salto Santiagorio de Salto Santiago

Page 26: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

RelaRelaçãção o RTC X ODRTC X OD

0

50

100

150

200

250

300

350

jan març maio julho set

RTC

(Erg

)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

OD(

mg/

L)

RTC SSmedia OD SS

y = -0,8993x + 410,35R2 = 0,819

Correl=-0,90n=5

100

150

200

250

300

350

400

450

0 50 100 150 200 250 300 350

Soma OD(mg/L)SS

RTC

(Erg

)SS

RelationRTC X Dissolve Oxigen

Page 27: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Valor de nValor de núúmeros adimensionais em meros adimensionais em trtrêês reservats reservatóóriosrios

No dimensional number valor of 3 No dimensional number valor of 3 reservoirsreservoirs

Barra bonita Tucuruí Broa Lake number(LN) 9,92 10-4 1,37 10-2 2,95 10-4 Wedderburn(W) 9,81 15,82 2,88 Richardson(Ri) 6,20 10-5 3482,06 61,79 Froude(Fo/Fi) 249,8 -6386 2,98

Page 28: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Estudos comparados (Estudos comparados (Comparative study)Comparative study)

32220.47

55202.48

10949.37

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

jan mar mai jul set

nov

Cal

/cm

2

Barra bonitaTucurui Broa

116.52121.33

4.147

94.657

23.729

0

20

40

60

80

100

120

140

jan fev

mar abr

mai jun jul

ago

set

out

nov

dez

g.cm

/cm

2

B TuB BBB Broa

0

100

200

300

400

500

600

700

jan fev

mar abr

mai jun jul

ago

set

out

nov

dez

Barr

a bo

nita

/ Tuc

urui

(g.c

m/c

m2)

-20

0

20

40

60

80

100

120Br

oa (g

.cm

/cm

2)

S BroaSBB*200STU * 500

9.53046E-09

4.7709E-10

4.80897E-09

3.31695E-09

09.0801E-10

8.30493E-09

3.0618E-10

1.1732E-08

3.37608E-09

1.02951E-09

3.02616E-09

0

0.000000002

0.000000004

0.000000006

0.000000008

0.00000001

0.000000012

0.000000014

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

erg

Tucurui

Barrra bonita

Broaresistência térmica à circulação

Page 29: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Distribuição de fito em outubro de 1990, no Broa

0

2

4

6

8

10Chlorophycea

Zignemaphycea

Chrysophycea

Diatomophycea

Cryptophycea

Cyanophycea

Euglenophycea

Dinophycea

Ocorrência de fito em janeiro de 1991, no Broa

0

5

10

15

20Chlorophycea

Zignemaphycea

Chrysophycea

Diatomophycea

Cryptophycea

Cyanophycea

Euglenophycea

Dinophycea

Ocorrência de fito em junho de 1991, no Broa

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Chlorophycea

Zignemaphycea

Chrysophycea

Diatomophycea

Cryptophycea

Cyanophycea

Euglenophycea

Dinophycea

Page 30: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

CorrelaCorrelaçãção entre nutrientes e fatores fo entre nutrientes e fatores fíísicos em BBsicos em BB

Correlation between nutrient and physical parameter in BBCorrelation between nutrient and physical parameter in BB

Conteúdo de calor

Trabalho vento

RTC Estabilidade

Amônia -0.50557 P total 0.507791 0.51848 0.519778 PTD 0.84021 0.833328 Nitrato 0.635862 Riqueza biológica

0.515596

Page 31: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

CorrelaCorrelaçãção entre no entre núúmeros adimensionais e meros adimensionais e nutriente em BBnutriente em BB

Correlation between non dimensional numbers Correlation between non dimensional numbers and nutrient parameter in BB and nutrient parameter in BB

Froude (Fo) Wedderburn Richardson Nitrato 0.552017 0.951108 0.914761 P total 0.671052 0.712002 0.681 PTD 0.594309

Page 32: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

CorrelaCorrelaçãção entre fatores fo entre fatores fíísicos e produsicos e produçãção o primprimáária na BBria na BB

Correlation between physical parameter and Correlation between physical parameter and primary productivity in BB primary productivity in BB

B(vento) estabilidade RTC Fo W Richardson Cyanophyceae 0.10268 -0.10693 -0.3844 0.002301 -0.28777 -0.32119 Chlorophyceae -0.08344 -0.26239 -0.22495 -0.39601 -0.09496 -0.16874 Bacillariophyceae 0.149177 0.568038 0.545671 0.205632 0.482498 0.486897 Crysophyceae -0.40998 -0.24646 0.529065 0.46137 -0.01789 0.189724 Euglenophyceae 0.571671 -0.18592 -0.35538 -0.19798 -0.12224 -0.20962 Dinophyceae 0.443924 0.734883 0.546243 0.431461 0.839554 -0.20962 Cryptophyceae -0.46543 -0.20089 0.243933 0.139733 -0.04219 0.090895 Fitoflagelados 0.438981 -0.31778 -0.25004 0.209147 0.192757 0.07819

Page 33: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Valores de parValores de parââmetros fiscos em trmetros fiscos em trêês s reservatreservatóórios rios

Physical parameter value in the three reservoirsPhysical parameter value in the three reservoirs

Barra bonita Tucuruí Broa Trabalho do vento Médio 30,96

g.cm/cm2 Elevado 69,16 g.cm/cm2

Baixo 10,34 g.cm/cm2

Estabilidade Elevado verão Baixo inverno 114,52

Elevado no verão Baixo no inverno 196,42

Elevado verão Baixo inverno 23,75

Resistência térmica Elevado no verão Baixo no inverno 2,86 10-9

Elevado no verão Baixo no inverno 3,35 10-9

Elevado no verão Baixo no inverno 3,94 10-9

Conteúdo de calor Médio 27061,39 cal/cm2

Elevado 54367,34 cal/cm2

Baixo 9630,32 cal/cm2

Page 34: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

CONSIDERACONSIDERAÇÕÇÕESES FINAISFINAISFinal considerations Final considerations

Nutriente Nutriente Fatores de disponibilizaFatores de disponibilizaçãção de nutriente o de nutriente Estabilidade, CirculaEstabilidade, Circulaçãção o disponibilidade disponibilidade CirculaCirculaçãção o fosfato depositado fosfato depositado NNúúmeros Wedderburn e disponibilidade de meros Wedderburn e disponibilidade de

nutrientes nutrientes ProduProduçãção o Estabilidade Estabilidade Bacillariophyceae + Bacillariophyceae +

Dinophyceae Dinophyceae Estabilidade + RTC + W Estabilidade + RTC + W Dinophyceae Dinophyceae VariaVariaçãção de fito em diferentes pero de fito em diferentes perííodos do anoodos do ano IdentificaIdentificaçãção das causas, fontes de Eutrofizao das causas, fontes de Eutrofizaçãçãoo

Page 35: clima e funcionamento de ecossistema de águas continentais

Obrigado pela atenObrigado pela atençãçãoo

Thank You for attention Thank You for attention