Thais da Silva Dornelas
Título
Análise Fractal da Interface Água-vegetação como Subsídio à Caracterização da Sensibilidade Ambiental a Derrames de Óleo na Região de Coari (AM)
Resumo
O aprimoramento das metodologias para estabelecer a sensibilidade ambiental a derrames de óleo na Amazônia é importante para a preservação da biodiversidade na região. Esse tema é o foco da presente dissertação, cuja área de estudo está localizada no município de Coari (AM), abrangendo parte do poliduto Urucu–Coari-Manaus e o Terminal de Coari. O índice (ISA) que mede a sensibilidade a tais acidentes durante a exploração, produção, transporte, refino ou distribuição de petróleo e derivados baseia-se principalmente nos aspectos geomorfológicos dos locais potencialmente impactáveis. No entanto, a simples caracterização qualitativa da interface terra-água (ou, no caso dessa pesquisa, água-vegetação) carece de maior rigor científico, pois se limita à avaliação subjetiva do observador. Como exemplo, praias abrigadas podem apresentar diferentes níveis de complexidade, que não são contemplados pela abordagem meramente qualitativa. Assim, a dimensão fractal é aqui proposta como uma ferramenta complementar à metodologia hoje empregada, visto que constitui uma alternativa de descrição quantitativa e facilmente replicável da complexidade de margens fluviais ou da linha de costa. Para a estimativa da dimensão
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fractal da interface água-vegetação, foram utilizados três produtos derivados de dados de sensoriamento remoto: mosaicos RADARSAT-1 (pixel de 12 metros), nas épocas de seca e cheia; mosaicos classificados JERS-1 SAR (pixel de 30 metros), nas épocas de seca e cheia; máscara SWBD da missão SRTM (pixel de 90 metros), na época de enchente. Tais produtos permitiram a definição de segmentos nas margens dos rios Arauá, Urucu, Solimões e Coari, bem como no lago de mesmo nome, durante as citadas fases do ciclo hidrológico amazônico. A partir da estimativa da dimensão fractal desses segmentos, foi possível sugerir a existência de auto-similaridade no intervalo correspondente à resolução espacial dos produtos RADARSAT-1 (12 m), JERS-1 SAR (30 m) e SWBD/ SRTM (90 m). Ficou ainda demonstrado que, para as classes 4 (escarpa e/ou barranco) e 9 (zona de confluência de rios e lagos), os valores de dimensão fractal são diferentes, possibilitando a caracterização da interface água-vegetação. Com efeito, nas margens enquadradas como escarpas e/ou barrancos, foram estimados valores médios de dimensão fractal variando entre 1,0288 a 1,0602, enquanto que, para as zonas de confluência entre rios e lagos, os mesmos variaram entre 1,1250 a 1,2926.
Abstract
The improvement of methodologies to establish the environmental sensitivity to oil spills in Amazônia is of paramount importance for the preservation of biodiversity in the region. This topic is the focus of the present dissertation, whose study area is located in the municipality of Coari (AM), embracing part of the Urucu-Coari-Manaus pipeline and the Coari Terminal. The index (ISA) that measures the sensitivity to such accidents during the exploration, production, transportation, refining and distribution of petroleum and derived products is mainly based on geomorphological aspects of the sites submitted to potential impacts. However, the simple qualitative characterization of the land-water interface (or, in the case of this research, water-vegetation interface) lacks scientific rigor, inasmuch as it is limited to the subjective evaluation of the observer. As an example, sheltered beaches may provide different levels of complexity, which are not covered by a purely qualitative approach. Thus, the fractal dimension is proposed here as a complementary tool to the methodology employed today, since it constitutes
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an alternative and easily replicable quantitative description of the complexity of a river bank or shoreline. To estimate the fractal dimension of the water-vegetation interface, three products derived from remote sensing data were used: RADARSAT-1 mosaic (12-m pixel), at the dry and wet seasons; classified JERS-1 SAR mosaic (30-m pixel), at the dry and wet seasons; SWBD mask of the SRTM mission (90-m pixel) at the flooding season. Such products enabled the definition of segments along the Arauá, Urucu, Solimões, and Coari rivers, as well as along the Coari Lake, during the aforementioned phases of the Amazonian hydrological cycle. Based on the estimation of the fractal dimension of these segments, it was possible to suggest the existence of self-similarity in the spatial resolution range of the RADARSAT-1, JERS-1 SAR, and SWBD/SRTM products. It was further demonstrated that, for ISA classes 4 (slope and/or gully) and 9 (confluence zone of rivers and lakes), the fractal dimension values are different, allowing the characterization of the vegetation-water interface. Indeed, for the banks belonging to class 4, the estimated values of fractal dimension range from 1.0288 to 1.0602, while those for class 9 range from 1.1250 to 1.2926.
