Análise espaço-temporal da concentração de sedimentos em suspensão no reservatório do Descoberto (DF), por meio de sensoriamento remoto

Abstract

O objetivo deste trabalho foi estimar a concentração de sedimentos em suspensão (CSS) no reservatório do Descoberto, Distrito Federal, a partir das propriedades óticas da água e uso de imagens de satélite. Foram realizadas três campanhas em datas escolhidas em função do calendário de passagem dos sensores, da sazonalidade das chuvas e do hidrograma do reservatório. Em cada campanha foram coletadas amostras de água e realizada espectrorradiometria de campo em oito pontos distintos do reservatório, sendo seis pontos próximos a zonas de entrada de sedimentos (afluentes), um no centro e um junto à barragem. Nas amostras foi realizada a filtragem para determinação de CSS e determinação do padrão de absorção de luz. A calibração entre a CSS e o comportamento espectral dos pontos coletados gerou modelos de estimativa de CSS, o que possibilitou a investigação do comportamento temporal, sazonal e espacial desse parâmetro de qualidade da água. Os dados MODIS permitiram a geração de uma série temporal de CSS desde 2000 a 2017. O modelo proposto apresentou R² = 0,8105 e RMSE% = 46,74%. Verificou-se um comportamento sazonal típico, onde as menores CSS ocorrem nos meses de seca e as maiores no período chuvoso bem como o fenômeno de retorno de sedimentos entre os meses de fevereiro e março em decorrência de veranicos no mês de fevereiro, observado em diversos anos. Dada a alta resolução temporal dos dados MODIS foi possível captar alguns fenômenos picos de CSS, associados a volumes de chuvas históricos para o DF. Os dados Landsat 8, disponíveis a partir de 2013, permitiram uma análise espacial da CSS. O modelo proposto apresentou R² = 0,8352 e RMSE% = 15,12% ,demonstrando que o afluente que mais contribui com carga de sedimentos é o rio Descoberto, seguido do ribeirão Rodeador. O lago possui um padrão homogêneo de CSS ao longo de quase todo ano, adquirindo heterogeneidade (variância = 25,16) apenas no início da estação chuvosa, quando está com menor volume e recebe cargas de sedimentos proporcionalmente maiores, tendendo à homogeneidade (variância = 0,92) a partir da segunda metade do período chuvoso. Os dados de reflectância dos pixels puros de água do sensor Landsat-8 tendem a superestimar as CSS em regiões mais rasas do reservatório (RSME% = 37, 34%). As correções atmosféricas aplicadas ao sensor Sentinel 2 tendem a superestimar os valores de reflectância dos pixels puros de água, propagando esse erro à estimativa de CSS, que é maior a medida que se desloca da região do vermelho (RMSE% = 85,89) para a região do infravermelho (RMSE% = 112,28).