Coloured dissolved organic matter (CDOM), dissolved organic carbon (DOC), and ocean colour remote sensing of Guanabara Bay, Brazil

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Autor(es): dc.contributorKnoppers, Bastiaan Adriaan-
Autor(es): dc.contributorCarvalho, Gustavo Araujo de-
Autor(es): dc.contributorCotovicz Junior, Luiz Carlos-
Autor(es): dc.contributorMachado, Wilson Thadeu Valle-
Autor(es): dc.contributorOliveira, Eduardo Negri de-
Autor(es): dc.creatorMaia, Daniel Tremmel-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:36:35Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:36:35Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-01-13-
Data de envio: dc.date.issued2022-01-13-
Data de envio: dc.date.issued2019-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/24191-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/753776-
Descrição: dc.descriptionA qualidade de águas costeiras está relacionada ao aporte de substâncias orgânicas/inorgânicas dissolvidas/particuladas produzidas e transformadas dentro do corpo hídrico ou carreadas ao longo da bacia de drenagem. O entendimento do comportamento dessas substâncias é de extrema importância tanto na quantificação do papel de regiões costeiras em ciclos biogeoquímicos globais, quanto na gestão de recursos hídricos. A análise da cor da água do mar por sensoriamento remoto (Ocean Colour Remote Sensing, OCRS) se apresenta como uma ferramenta complementar às amostragens tradicionais discretas, possibilitando uma visão sinóptica da susceptibilidade do corpo hídrico a perturbações naturais e antrópicas. Uma etapa importante antecedente à aplicação desta técnica é o entendimento do comportamento espectral da água através da coleta radiométrica e da análise das substâncias opticamente ativas nela presentes (i.e., substâncias que alteram a cor da água). O presente estudo é realizado na Baía de Guanabara, um estuário tropical localizado na costa do Rio de Janeiro cujo aporte de matéria orgânica e nutrientes propicia condições ideais para atividades de micro-organismos autotróficos e heterotróficos que alteram as propriedades (concentração/composição) dos constituintes presentes no ecossistema. O objetivo principal é aprofundar o conhecimento do comportamento espectral das águas superficiais da Baía de Guanabara através da análise da distribuição espacial e temporal da matéria orgânica dissolvida colorida (Coloured Dissolved Organic Matter, CDOM) e sua relação com outros parâmetros de qualidade da água, como carbono orgânico dissolvido (Dissolved Organic Carbon, DOC), pigmentos totais (clorofila-a + feopigmentos) e total de sólidos em suspensão (TSS). Estes e outros parâmetros físicoquímicos contidos no banco de dados de amostras de água superficial coletadas entre Julho de 2013 e Abril de 2014 (N = 127) na região são analisados neste estudo. Com relação às concentrações de CDOM e DOC, observa-se um decréscimo entre as regiões mais internas para regiões com maior troca oceânica. Quanto à composição, a interpretação da resposta espectral total da amostra através do índice SR (razão entre os valores de inclinação da curva entre 275- 295 e 320-412 nm) evidenciou que, na Baía de Guanabara, as amostras analisadas possuem propriedades espectrais de moléculas mais recalcitrantes/processadas do que recentemente produzidas. Esta característica está atribuída tanto a atividades microbianas que consomem rapidamente a matéria orgânica mais lábil produzida por atividades fitoplanctônicas, quanto a processos de degradação pela luz solar. Mesmo diante dessa variedade de fontes e processos característicos do ambiente de estudo, é demonstrado que a CDOM pode ser utilizada como proxy de DOC na região da Baía de Guanabara com até 22% de erro associado (MRAD). Este tipo de abordagem permite fornecer informações regionais importantes à comunidade científica, viabilizando uma melhor compreensão do papel de ecossistemas tropicais eutrofizados no ciclo do carbono, assim como no desenvolvimento de futuras melhorias em produtos obtidos por técnicas de OCRS-
Descrição: dc.descriptionThe water quality of coastal environments is associated to the input of organic/inorganic dissolved/particulate substances produced and transformed within the water body, or carried along the drainage basin and discharged to the system. Understanding the behaviour of these substances is extremely important in the quantification of the role of coastal regions in global biogeochemical cycles and in the management of this resource. The application of ocean colour remote sensing (OCRS) techniques is presented as a complementary tool to traditional discrete sampling methods, allowing a synoptic assessment of the susceptibility of the water body to natural and anthropogenic disturbances. An important step prior to the application of this technique is the understanding of the spectral behaviour of the water through radiometric sampling and exploratory analysis of the optically active substances present within it (i.e., substances that alter the colour of water). The present study is carried out in Guanabara Bay, a tropical estuary located on the coast of Rio de Janeiro, whose contribution of organic matter and nutrients provides ideal conditions for the activities of autotrophic and heterotrophic microorganisms that alter the properties (concentration/ composition) of the constituents in the water. The main objective is to increase the knowledge of the spectral behaviour of the surface waters of Guanabara Bay by analysing the spatial and temporal distribution of the coloured dissolved organic matter (CDOM), and its relation with other water quality parameters, such as dissolved organic carbon (DOC), total pigments (chlorophyll-a + phaeopigments), and total suspended solids (TSS). These and other physico-chemical parameters contained in a database of samples collected in the surface waters of Guanabara Bay between July 2013 and April 2014 (N = 127) are analysed in this study. In relation to the concentrations of CDOM and DOC, a decreasing trend from the innermost regions to marine-dominated stations was observed. Regarding the composition, the interpretation of the total spectral response of the sample through the SR index (ratio between spectral slope values between 275-295 and 320-412 nm) showed that, in Guanabara Bay, the analysed samples have spectral properties of more recalcitrant/processed molecules than recently produced ones. This characteristic is attributed both to microbial activities that rapidly consume the most labile organic matter produced by phytoplankton activities, and to processes of degradation by sunlight. In spite of this variety of sources and processes characteristic of the study area, it is demonstrated that CDOM can be used as a DOC proxy with up to 22% associated error (MRAD). This type of approach provides important regional information to the international scientific community, enabling a better understanding of the role of tropical eutrophic ecosystems in the carbon cycle, as well as in the development of future improvements of products obtained by OCRS techniques-
Descrição: dc.description81f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languageen-
Publicador: dc.publisherNiterói-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectPropriedades bio-ópticas-
Palavras-chave: dc.subjectCDOM-
Palavras-chave: dc.subjectDOC-
Palavras-chave: dc.subjectEutrofização-
Palavras-chave: dc.subjectBaía de Guanabara-
Palavras-chave: dc.subjectRio de Janeiro-
Palavras-chave: dc.subjectPropriedades bio-ópticas-
Palavras-chave: dc.subjectCDOM-DOC-
Palavras-chave: dc.subjectEutrofização-
Palavras-chave: dc.subjectBaía de Guanabara-
Palavras-chave: dc.subjectBio-optical properties-
Palavras-chave: dc.subjectCDOM-
Palavras-chave: dc.subjectDOC-
Palavras-chave: dc.subjectEutrophication-
Palavras-chave: dc.subjectGuanabara Bay-
Palavras-chave: dc.subjectRio de Janeiro-
Título: dc.titleColoured dissolved organic matter (CDOM), dissolved organic carbon (DOC), and ocean colour remote sensing of Guanabara Bay, Brazil-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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