Estudo da ocorrência de cianobactérias no reservatório de Nova Avanhandava-SP por meio da inferência do pigmento ficocianina

Abstract

Cyanobacterial blooms are often related to eutrophic conditions that jeopardize the multiple uses of aquatic environment, which can endanger both human and aquatic health. In order to understand the dynamics of phytoplankton (abundance, taxonomy, physiology and productivity) with a better spatial and temporal resolution and low cost, traditional monitoring methods phytoplankton are being complemented by approaches based in optical properties of phytoplankton pigments. Concerning cyanobacteria, the singular presence of phycocyanin has allowed the development of researches about of cyanobacteria discrimination based upon their spectral response characteristics. Thus, for the purpose of examine the seasonal behavior of cyanobacteria through inference of the phycocyanin pigment were acquired in four field surveys some multisource data: MODIS and RapidEye multispectral images, spectral reflectance curves and fluorimetric data. The original data and their derivatives (band ratio, derivative analysis, continuous removal) were related with concentration of phycocyanin and in some cases with chlorophyll a. The results have shown that remote sensing multisource data, even at different levels of acquisition could detect the presence of cyanobacteria by means of its phycocyanin pigment. However, the detection by the spectral response of this pigment is conditioned to its occurence in minimal concentrations. Thus, in the order to monitor the seasonal behavior of the occurrence of cyanobacteria, the detection through fluorescence are complementary, given the fluorimetry performance at low concentrations...

Florações de cianobactérias são frequentemente relacionadas a condições eutróficas que comprometem os usos múltiplos dos ambientes aquáticos, implicando em riscos a saúde humana e a biota aquática. Para a compreensão da dinâmica do fitoplâncton (abundância, taxonomia, produtividade e fisiologia), com melhor resolução espacial e temporal, e com custo reduzido, os métodos tradicionais de monitoramento do fitoplâncton estão sendo complementados por abordagens que utilizam as propriedades ópticas dos pigmentos fitoplanctônicos. No caso das cianobactérias, a presença exclusiva do pigmento ficocianina, tem propiciado o desenvolvimento de pesquisas com enfoque na discriminação de cianobactérias a partir de suas respostas espectrais peculiares. Assim, com o propósito de analisar o comportamento sazonal de cianobactérias por meio da inferência do pigmento ficocianina foram adquiridos em quatro levantamentos de campo dados multifonte: imagens multiespectrais MODIS e RapidEye, curvas de reflectância espectral e dados fluorimétricos. Os dados originais e seus derivados resultantes de aplicação de técnicas como razão de bandas, análise derivativa, remoção do contínuo foram relacionados com a concentração de ficocianina e em alguns casos com clorofila a. Os resultados mostraram que dados multifonte mesmo em diferentes níveis de aquisição, permitem inferir a presença de cianobactérias, por meio do pigmento fitoplanctônico ficocianina, contudo a detecção em baixas concentrações só foi possível por meio da fluorescência. Pela análise das variáveis limnológicas tradicionais, verifica-se que o segundo levantamento de campo, realizado em fevereiro de 2012 foi o mais representativo de uma região eutrofizada, com concentrações médias de 7,12 μg/L e 47,54 μg/L para ficocianina e clorofila a, respectivamente. Já os primeiro (dezembro/2011)...