ALTIMETRIA E AVALIAÇÃO DE IMPACTOS AMBIENTAIS NA LAGOA MÃE-BÁ, ESPÍRITO SANTO - BRASIL

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dc.contributor.advisor1Santos, Alexandre Rosa dos
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000326179451
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7125826645310758
dc.contributor.authorFilho, Claudio Barberini Camargo
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000175854842
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee1Dias, Henrique Machado
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000322177846
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5565852508873092
dc.contributor.referee2Preto, Bruno de Lima
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-6185-8989
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1302310640473426
dc.contributor.referee3Burak, Diego Lang
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000267583517
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2501042964619476
dc.contributor.referee4Ferrari, Jeferson Luiz
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0001-5663-6428
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/5213847780149836
dc.date.accessioned2024-05-30T00:53:04Z
dc.date.available2024-05-30T00:53:04Z
dc.date.issued2022-03-24
dc.description.abstractA avaliação de impactos ambientais em recursos hídricos é um tema multidisciplinar, pois demanda de conhecimentos diversos. Entre esses, pode-se citar, geoprocessamento, química da água, ciclagem de nutrientes, legislação, ecologia, toxicologia entre outros. As características morfométricas de uma lagoa são essenciais para entender seu funcionamento, pois podem influenciar a qualidade da água. Tais características podem ser aferidas por meio de estudos batimétricos, a partir de eco sondas ou de imagens derivadas de satélites. Neste caso, utiliza-se interpoladores (modelos matemáticos) construindo espaços tridimensionais. Por meio destes modelos tridimensionais, é possível determinar as características batimetricas do recurso hídrico. O estudo da conformação do recurso hídrico é o primeiro passo para avaliação de impactos ambientais. As características batimétricas influenciarão na composição física e química da água, que por sua vez influencia na composição de comunidades de zooplâncton e fitoplâncton, afetando todo o ecossistema. É sabido que lagoas com baixa profundidade são sistemas muito mais sensíveis, pois o próprio turbilhamento da água aumenta a possibilidade da suspensão do sedimento, modificando caraterísticas física e químicas da água (devido a revolvimento da matéria orgânica), podendo aumentar o estado trófico do ambiente. Além disso, o turbilhamento pode suspender substâncias tóxicas, como por exemplo elementostraços depositados no sedimento. Estes acontecimentos podem aumentar a toxicidade deste ambiente para a ictiofauna local, que a longo prazo pode causar danos irreversíveis ao ecossistema. Os testes de genotoxicidade, como o teste do micronúcleo ou ensaio cometa, podem auxiliar um diagnostico ambiental seguro. Nosso objetivo foi utilizar imagens do Landsat 8 juntamente modelos de inteligência artificial como o Random Forest para obter a potencialidade de imagens de sensoriamento para predição da batimetria em uma lagoa e avaliar a qualidade ambiental por meio de testes de genotoxicidade de uma lagoa costeira. Para isso utilizamos dois tipos de batimetria, a primeira foi realizada por meio de receptores geodésicos de GNSS, de dupla frequência, em tempo real (RTK) acoplado a um ecobatímetro e na segunda foi utilizada imagens derivadas de satélites (Landsat 8) com o processamento dos dados utilizando o pacote Random Forest do programa R. Realizamos também a análise da água e a quantificação de elementos-traços no sedimento da lagoa. Por fim, foram realizados testes de genotoxicidade através do teste do micronúcleo e o ensaio cometa. A utilização de técnicas batimétricas utilizando imagens derivadas do sensor OLI do satélite Landsat 8 é uma boa alternativa em lagoas, desde que não apresentem estágios de eutrofização avançados. Foi detectada uma concentração elevada de Ni e Cr no sedimento, mas apesar dos testes de genotoxicidade derem positivo, não é possível identificar a causa desta genotoxicidade. Não é possível apontar a mineradora como a principal fonte de Ni e Cr na lagoa, pois análises realizadas em uma lagoa testemunha apresentou níveis de Ni e Cr elevados. Sendo assim concluímos que a lagoa Mãe-Bá vem sofrendo uma forte pressão antrópica e que pode estar sendo potencializada pela sua morfometria e características ambientais do local.
dc.description.resumoThe assessment of environmental impacts on water resources is a multidisciplinary topic, as it demands diverse knowledge. Among these, we can mention geoprocessing, water chemistry, nutrient cycling, legislation, ecology, toxicology, among others. The morphometric characteristics of a pond are essential to understand its functioning, as they can influence the quality of the water. Such characteristics can be measured through bathymetric studies, from echo sounders or from images derived from satellites. In this case, interpolators (mathematical models) are used to construct three-dimensional spaces. Through these three-dimensional models, it is possible to determine the bathymetric characteristics of the water resource. The study of the conformation of the water resource is the first step in the assessment of environmental impacts. The bathymetric characteristics will influence the physical and chemical composition of the water, which in turn influences the composition of zooplankton and phytoplankton communities, affecting the entire ecosystem. It is known that shallow ponds are much more sensitive systems, as the water turbulence itself increases the possibility of sediment suspension, modifying the physical and chemical characteristics of the water (due to organic matter turnover), which may increase the trophic state of the environment. In addition, turbidity can suspend toxic substances, such as trace elements deposited in the sediment. These events can increase the toxicity of this environment for the local ichthyofauna, which in the long term can cause irreversible damage to the ecosystem. Genotoxicity tests, such as the micronucleus test or comet assay, can aid in a safe environmental diagnosis. Our objective was to use Landsat 8 images together with artificial intelligence models such as Random Forest to obtain the potential of sensing images to predict bathymetry in a lagoon and evaluate the environmental quality through genotoxicity tests of a coastal lagoon. For this, we used two types of bathymetry, the first one was performed by means of geodetic GNSS receivers, dual frequency, in real time (RTK) coupled to an echo sounder and the second was used images derived from satellites (Landsat 8) with the processing from the data using the Randon Forest package of the R program. We also performed the water analysis and the quantification of trace elements in the lake sediment. Finally, genotoxicity tests were performed using the micronucleus test and the comet assay. The use of bathymetric techniques using images derived from the Landsat 8 satellite OLI sensor is a good alternative in lagoons, provided they do not present advanced eutrophication stages. A high concentration of Ni and Cr was detected in the sediment, but despite the genotoxicity tests being positive, it is not possible to identify the cause of this genotoxicity. It is not possible to point out the mining company as the main source of Ni and Cr in the lagoon, as analyzes carried out in a control lagoon showed high levels of Ni and Cr. Therefore, we conclude that Mãe-Bá lagoon has been suffering a strong anthropic pressure and that it may be being potentiated by its morphometry and environmental characteristics of the place.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15809
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Ciências Florestais
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.rightsopen access
dc.subjectLagoas costeiras
dc.subjectBatimetria
dc.subjectElementos-traço
dc.subjectGenotoxicidad
dc.subjectTeste do Micronúcleo
dc.subjectEnsaio Cometa
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqRecursos Florestais e Engenharia Florestal
dc.titleALTIMETRIA E AVALIAÇÃO DE IMPACTOS AMBIENTAIS NA LAGOA MÃE-BÁ, ESPÍRITO SANTO - BRASIL
dc.title.alternativeAltimetry and environmental impact assessment in Mãe-Bá lagoon, Espírito Santo Brazil
dc.typedoctoralThesis
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