Dinâmica temporal de áreas alagadas com base em séries históricas de imagens Landsat : estudo de caso no Lago Chungará (Chile) e no Pantanal (Brasil)

Abstract

O monitoramento de áreas alagadas em ambientes hidrologicamente complexos representa um desafio metodológico recorrente na literatura, especialmente em planícies de inundação com elevada heterogeneidade espacial, presença de vegetação aquática e forte variabilidade interanual, como o Pantanal. Nesse contexto, esta dissertação propõe e avalia uma estratégia metodológica baseada na aplicação de índices espectrais derivados de imagens Landsat (NDWI e MNDWI), associados a técnicas automáticas de limiarização, com ênfase no método de Otsu, utilizando processamento em nuvem na plataforma Google Earth Engine. A abordagem foi aplicada comparativamente em dois contextos ambientais contrastantes: (i) o Lago Chungará, sistema lacustre de alta altitude nos Andes chilenos, caracterizado por morfologia bem definida e menor interferência de vegetação emergente; e (ii) um trecho do Rio Paraguai, no Pantanal brasileiro, marcado por dinâmica sazonal de inundação, elevada turbidez e mosaico de ambientes aquáticos e terrestres. A aplicação em dois sistemas distintos permitiu avaliar o comportamento dos índices espectrais sob diferentes condições geomorfológicas e hidrológicas, enfatizando uma análise comparativa de desempenho metodológico. No Pantanal, os índices NDWI e MNDWI foram testados em série histórica entre 1986 e 2024, sendo avaliados por meio de matrizes de confusão e comparação com dados de referência. O NDWI apresentou melhor desempenho (acurácia global de 90%) e foi selecionado para a geração da série temporal consolidada de áreas alagadas. Os resultados indicam redução aproximada de 60% na área alagada média anual ao longo do período analisado. A análise estatística da relação entre área alagada e variáveis meteorológicas revelou baixa associação direta com precipitação sem defasagem temporal, mas correlações significativas quando considerada defasagem de um ano, sugerindo memória hidrológica no sistema. Temperatura apresentou associação negativa significativa, enquanto a evapotranspiração mostrou relação positiva, indicando seu caráter de variável resposta à disponibilidade hídrica. A Análise por Componentes Principais reforçou esses padrões, destacando a complexidade das interações entre clima e dinâmica hidrológica no Pantanal. A pesquisa demonstra que a aplicação comparativa de índices espectrais em diferentes contextos ambientais constitui estratégia robusta para consolidação metodológica e análise de dinâmicas hidrológicas em séries temporais longas.