| 1. Identificação | |||||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | ||||||||||||
| Site | mtc-m21c.sid.inpe.br | ||||||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | ||||||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34R/3R677US | ||||||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/05.21.13.25 | ||||||||||||
| Última Atualização | 2018:09.04.12.28.11 (UTC) simone | ||||||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/05.21.13.25.06 | ||||||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2021:02.02.14.08.47 (UTC) simone | ||||||||||||
| Chave Secundária | INPE-18074-TDI/2784 | ||||||||||||
| Chave de Citação | Valerio:2018:AsSpVa | ||||||||||||
| Título | Assessment of the spatiotemporal variability of optical and biogeochemical parameters in the Lower Amazon region and of the carbon content in the Amazon River continuum using in situ and Remote Sensing data  | ||||||||||||
| Título Alternativo | Avaliação da variabilidade espaço-temporal dos parâmetros ópticos e biogeoquímicos na região do Baixo Amazonas e das frações de carbono no continuum do Rio Amazonas utilizando dados in situ e de sensoriamento remoto | ||||||||||||
| Curso | SER-SRE-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR | ||||||||||||
| Ano | 2018 | ||||||||||||
| Data | 2018-06-04 | ||||||||||||
| Data de Acesso | 09 maio 2024 | ||||||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Sensoriamento Remoto) | ||||||||||||
| Tipo Secundário | TDI | ||||||||||||
| Número de Páginas | 237 | ||||||||||||
| Número de Arquivos | 1 | ||||||||||||
| Tamanho | 6898 KiB | ||||||||||||
| 2. Contextualização | |||||||||||||
| Autor | Valerio, Aline de Matos | ||||||||||||
| Banca | Novo, Evlyn Marcia Leão de Moraes (presidente) Kampel, Milton (orientador) Vantrepotte, Vincent (orientador) Rudorff, Natália de Moraes Alcântara, Enner Herenio de Loisel, Hubert | ||||||||||||
| Endereço de e-Mail | alinedmv@gmail.com | ||||||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||
| Cidade | São José dos Campos | ||||||||||||
| Histórico (UTC) | 2018-05-21 13:26:16 :: alineval@dsr.inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2018-05-23 17:55:35 :: pubtc@inpe.br -> administrator :: 2018-06-04 01:52:27 :: administrator -> alineval@dsr.inpe.br :: 2018-07-27 20:16:37 :: alineval@dsr.inpe.br -> administrator :: 2018-07-30 13:11:49 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2018-07-30 13:13:57 :: pubtc@inpe.br -> alineval@dsr.inpe.br :: 2018-08-07 15:34:46 :: alineval@dsr.inpe.br -> administrator :: 2018-08-22 13:33:47 :: administrator -> simone :: 2018-08-22 13:34:17 :: simone -> administrator :: 2018-09-04 12:20:02 :: administrator -> simone :: 2018-09-04 12:28:12 :: simone :: -> 2018 2018-09-04 12:30:54 :: simone -> administrator :: 2018 2018-09-04 19:23:56 :: administrator -> simone :: 2018 2018-09-05 15:42:29 :: simone -> administrator :: 2018 2020-12-07 21:11:44 :: administrator -> simone :: 2018 2021-02-02 14:08:47 :: simone -> sergio :: 2018 | ||||||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | |||||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | ||||||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | ||||||||||||
| Transferível | 1 | ||||||||||||
| Palavras-Chave | continuum do rio amazonas parâmetros biogeoquímicos propriedades bio-ópticas CDOM balanço de carbono sensoriamento remoto da cor da água amazon river continuum biogeochemical parameters bio-optical properties CDOM carbon budget water colour remote sensing | ||||||||||||
| Resumo | O continuum do Rio Amazonas é uma região determinante no balanço de carbono global, mas sua extensão geográfica dificulta sua observação in situ. Considerando as características de alta resolução temporal e cobertura sinóptica, o sensoriamento remoto da cor da água (SRCA) representa uma ferramenta importante para monitorar a distribuição e variabilidade das frações de carbono e outros parâmetros biogeoquímicos nas águas amazônicas. Entretanto, a eficácia dos produtos gerados por SRCA para estudar a dinâmica biogeoquímica de um sistema aquático, depende da acurácia e precisão para representar as propriedades bio-ópticas da área investigada. Este trabalho foi desenvolvido no continuum do Baixo Rio Amazonas, onde uma descrição abrangente da variabilidade espaço-temporal de dados radiométricos, bio-ópticos e biogeoquímicos foi realizada com o objetivo de mapear as frações de carbono por SRCA. Na região do Baixo Amazonas (RBA), foram feitas amostragens in situ de reflectância de sensoriamento remoto, parâmetros bioópticos como os coeficientes de absorção pela matéria orgânica colorida dissolvida (aCDOM), material particulado total (ap), fitoplâncton (aphy) e partículas não-algais (anap), e parâmetros biogeoquímicos como o material particulado em suspensão (SPM), concentração de clorofila-a, concentração de carbono orgânico dissolvido (DOC), e pressão parcial do dióxido de carbono (pCO2) para todas as estações hidrológicas - enchente, cheia, vazante e baixa, durante o período de 2014-2017. Na pluma do Rio Amazonas (PRA), dados in situ de pCO2, salinidade da superfície do mar (SSS) e temperatura da superfície do mar (SST) foram adquiridos durante as estações de cheia, vazante e baixa durante os anos de 2010-2012. As características bio-ópticas descritas neste trabalho permitiram uma clara distinção entre o corpo de água principal do Rio Amazonas, dominado por NAP e CDOM, e os tributários de águas claras e dominados por CDOM. A análise da variabilidade espaço-temporal das propriedades bio-ópticas evidenciou: 1) o impacto da diluição dos parâmetros biogeoquímicos causados pela contribuição dos tributários assim como os processos de degradação do DOM no curso do Rio Amazonas; 2) a homogeneidade das características bio-ópticas durante as estações hidrológicas de cheia, vazante e baixa, em contraste com a estação da enchente (característica predominante do SPM); 3) a vulnerabilidade das águas amazônicas às condições hidrológicas excepcionais; 4) a pouca influência de processos de menor escala (por exemplo, xiv efeito de maré) nas características bio-ópticas regionais. Foram desenvolvidos algoritmos de inversão regionais de CDOM, (aCDOM(412) e da inclinação da curva no intervalo do UV, S275-295), DOC e pCO2. Primeiro foram desenvolvidas formulações empíricas de aCDOM(412) (N = 100, R2 = 0.67, p<0.05) e S275-295 (N = 100, R2 = 0.83, p<0.05), baseados em modelo linear multivariado e não linear, respectivamente. Devido a diferentes padrões sazonais de DOC (clara distinção da enchente em relação às demais), sua estimativa foi particularmente complexa. A pCO2 foi estimada satisfatoriamente a partir de uma relação multivariada usando CDOM e temperatura (N = 69, R2 = 0.80, p<0.05). Os modelos desenvolvidos para estimar aCDOM(412), S275-295, DOC e pCO2, foram aplicados em imagens sazonais do sensor orbital Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) para os anos de 2010- 2011 para demonstrar a dinâmica das frações de carbono nas águas amazônicas. O Rio Amazonas foi fonte de carbono durante todas as estações com a maior (menor) emissão de carbono durante a cheia (baixa). A variabilidade intra-sazonal destaca a forte dinâmica em áreas de transição entre águas de rio e oceano. Na PRA, a pCO2 foi satisfatoriamente estimada a partir de uma relação multivariada usando SSS e SST (N = 76, R2= 0.74, p<0.05) e o modelo foi aplicado em dados do sensor Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) para os anos de 2010-2014. A análise dos mapas da pCO2-SMOS evidenciou o impacto do padrão hidrológico na variabilidade inter e intra-anual na pCO2. Em geral, a PRA durante as estações de enchente e cheia atuou como uma fonte de CO2, enquanto que durante as estações de vazante e baixa se comportou como um sumidouro de CO2. Os resultados aqui apresentados demonstram que a PRA sequestra menos carbono do que se presume atualmente e que inclusive, pode também agir como emissor de CO2 durante alguns períodos do ano. Este estudo enfatiza a necessidade de se obter informações adicionais in situ (principalmente na área de transição entre o rio e o oceano) para refinar e melhorar a validação dos modelos aqui desenvolvidos e assim obter uma melhor compreensão do papel do continuum do Rio Amazonas no balanço global de carbono. Os métodos propostos por este estudo para estimar as frações de carbono no continuum do Rio Amazonas tem potencial para aplicação em outros grandes rios globais, especialmente em regiões tropicais. ABSTRACT: The Amazon River continuum plays a crucial role to the global carbon budget but its geographic extension challenges in situ observations. Due to its high temporal and synoptic coverage, the water colour remote sensing (WCRS) represents a relevant observation tool to monitor the distribution and variability of carbon content and other biogeochemical parameters on the Amazon waters. However, the optimal exploitation of the information provided by WCRS for investigating biogeochemical dynamics of a water system relies on accurate retrieval of bio-optical properties of the area investigated. This work focused on the Lower Amazon River continuum where a comprehensive description of the spatiotemporal variability of radiometric, bio-optical and biogeochemical parameters was performed with the aim of mapping carbon content from remote sensing observation. In the Lower Amazon River region (LAR), in situ sampling of remote sensing reflectance, bio-optical parameters (absorption properties of the coloured dissolved organic matter (aCDOM), total particulate matter (ap), phytoplankton (aphy) and non-algal particles (anap)) and biogeochemical parameters (suspended particulate matter (SPM), chlorophyll-a, dissolved organic carbon (DOC) concentration, and partial pressure of dioxide carbon (pCO2)) were acquired for all regional hydrological seasons (i.e. rising water (RW), high water (HW), falling water (FW) and low water (LW)), over the 2014-2017 time period. In the Amazon River plume (ARP), in situ pCO2, sea surface salinity (SSS) and water surface temperature (SST) were acquired during HW, FW and LW seasons during 2010-2012. The general description of the bio-optical characteristics of the Lower Amazon River performed from this original data set has allowed a clear optical distinction between waters from the Amazon mainstream (NAP and CDOM dominated) and those corresponding to the Amazon tributaries (clear waters and CDOM dominated). The analysis of the spatiotemporal variability of the Lower Amazon bio-optical properties emphasized: 1) the predominant impact of Amazon tributaries dilution on biogeochemical parameters and degradation processes of the DOM along the Amazon course; 2) the homogeneity in the Amazon bio-optical characteristics during the HW, FW, LW seasons the latter contrasting with the RW season (SPM major characteristics); 3) the sensitivity of the Amazon water to exceptional hydrological conditions; 4) the restricted influence of small scale processes (e.g. tidal effects) on the regional biooptical characteristics. Regional CDOM (aCDOM(412) and CDOM spectral slope in the UV, S275-295), DOC and pCO2 inversion algorithms were developed. aCDOM(412) and S275-295 empirical formulations based on a multiband linear relationship (N = 100, R2 = 0.67, p<0.05) and a nonlinear relationship (N = 100, R2 = 0.83, p<0.05), respectively, were first developed. The DOC retrieval from aCDOM(412) in the LAR has been shown to be relatively complex relying on the specific consideration of the seasonal pattern in the algorithm definition (distinction between RW and the other seasons). pCO2 was satisfactorily retrieved from a unique algorithm using CDOM and temperature as input parameters (N = 69, R2 = 0.80, p<0.05). The models developed here for estimating aCDOM(412), S275-295, DOC and pCO2 were applied on Medium Resolution Imaging xii Spectrometer (MERIS) seasonal composite images for the years of 2010-2011 to illustrate the spatiotemporal dynamics of the carbon contents in the Amazon waters. Amazon River was found to represent a source of carbon during all seasons, with the highest (lowest) carbon export during the RW (LW). The intra-seasonal variability underlines the strong dynamics of the transition areas between the river and oceanic waters. In the ARP, pCO2 was satisfactorily retrieved using SSS and SST as proxies (N = 76, R2= 0.74, p<0.05) and the model was applied on Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) images for the years of 2010-2014. The analysis of SMOS-based pCO2 maps has illustrated the impact of the hydrological pattern on inter and intra-annual pCO2 variability. The ARP during the RW and HW seasons was generally representing a net source of CO2. Conversely, during the FW and LW seasons, the ARP was a net sink of CO2. The latter results restricted carbon sink area when compared to previous observations and net source of CO2 (during some periods of the year) are particularly original. This study emphasized the crucial need of additional in situ information (especially in the river to ocean transition area) for refining and better validating the models developed in this study and thus obtain a better insight into the understanding of the role of the Amazon River Continuum on the global carbon budget. The methods here proposed to assess the carbon content in the Amazon River continuum might be potentially applied to other large river systems, especially over tropical areas. | ||||||||||||
| Área | SRE | ||||||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > SER > Assessment of the... | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | |||||||||||||
| URL dos dados | http://mtc-m21c.sid.inpe.br/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3R677US | ||||||||||||
| URL dos dados zipados | http://mtc-m21c.sid.inpe.br/zip/8JMKD3MGP3W34R/3R677US | ||||||||||||
| Idioma | en | ||||||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | ||||||||||||
| Grupo de Usuários | alineval@dsr.inpe.br gabinete@inpe.br pubtc@inpe.br sergio | ||||||||||||
| Visibilidade | shown | ||||||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | ||||||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | ||||||||||||
| Permissão de Atualização | transferida para sergio | ||||||||||||
| 5. Fontes relacionadas | |||||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2017/11.22.19.04.03 | ||||||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F3NU5S | ||||||||||||
| Divulgação | BNDEPOSITOLEGAL | ||||||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2017/11.22.19.04 | ||||||||||||
| 6. Notas | |||||||||||||
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| 7. Controle da descrição | |||||||||||||
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