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Title: Mapeamento de bancos de algas e fanerógamas na área de proteção ambiental dos recifes de corais: RN utilizando geotecnologias
Other Titles: Mapping of seaweed and seagrass beds in the area of environmental preservation of refees of corais: RN using geotechnologies
Authors: Silva, Gabriella Cynara Minora da
Keywords: Gestão ambiental de recifes;Macroalgas;Sensoriamento remoto
Issue Date: 23-Feb-2017
Citation: SILVA, Gabriella Cynara Minora da. Mapeamento de bancos de algas e fanerógamas na área de proteção ambiental dos recifes de corais: RN utilizando geotecnologias. 2017. 112f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Abstract: Seaweeds and seagrasses associated with coral reefs comprise one of the most productive environments on the planet. Seaweeds have several roles in ecosystem services, including primary production, reef construction, facilitation of coral establishment and habitat formation for numerous other species. On the other hand, they are potentially sensitive to environmental changes, especially the impacts caused by climate change and the pressure of human activities. Because of these environmental changes, studies that can explain the impacts that these changes cause in these organisms and, thus, establish strategies for the conservation and restoration of these environments are needed. Remote sensing techniques combined with in situ observations have been widely used to map algal beds around the world. The Coral Reef Environmental Preservation Area / RN - APARC shelters a large diversity of algal species; however, although it is a conservation unit, its resources are likely to be depleted due to anthropic activities, such as tourism and fishing, and changes in global climate, such as changes in ocean temperature and acidity. In this sense, this study applied Advanced Land Observing Satellite (ALOS) satellite data, an Advanced Visible and Near Infrared Radiometer (AVNIR-2) instrument to verify the distribution of seaweeds and seagrasses in APARC, more precisely in the Maracajaú and Rio do Fogo reefs. For this, unsupervised classifications and a series of soft and hard supervised classifications were performed. Finally, the Digital Bathymetric Model (MDB) and the Digital Slope Model (MDS) were also generated in order to understand the relationship between seaweed and seagrass establishment and development with the water depth and the slope of the reef body.The supervised classification Maxlike generated the thematic maps of both reefs. In the Maracajaú reef, the Maxlike identified seven classes: (1) Dense seaweed; (2) Sand; (3) Sparse seagrass; (4) Dense seagrass; (5) Calcareous seaweed; (6) Sparse seaweed; and (7) Fine sand. The Kappa coefficient (0.84) was considered excellent. Concerning Rio do Fogo reef, the Maxlike identified six classes: (1) Seaweed; (2) Calcareous seaweed concretions; (3) Sand; (4) Sand with limestone; (5) Seagrass; and (6) Coral Reefs. The Kappa coefficient (0.75) was considered substantial. In both reefs, seaweeds are predominantly in the central area, mainly between isobaths -1 and -3 m. This region is a relatively flat area, with a 2% slope in Maracajaú and a 3% slope in Rio do Fogo. Calcareous seaweed, forming or not concretions, are located mainly in the reef extremities, especially in the reef front, in depths of up to -5 m. Seagrasses occur mainly in the back reef, between isobaths -2 and -6 m. The edges of the reefs are the regions with the highest slopes, up to 5% in Maracajaú reef and up to 7% in Rio do Fogo reef. In both reefs, the following morphofunctional groups were recorded: foliose, leathery, corticated, articulated calcareous and crustose seaweed. This work may provide support for the planning and management of APARC, leading to the increasingly sustainable use of this conservation unit.
Portuguese Abstract: As macroalgas e fanerógamas marinhas, associadas aos recifes de corais, compreendem um dos ambientes mais produtivos do planeta. As macroalgas desempenham uma série de serviços ecossistêmicos, dentre os quais se destacam a produção primária, a construção dos recifes, a facilitação para o estabelecimento dos corais e a formação de habitats para inúmeras outras espécies de organismos. Por outro lado, elas são potencialmente sensíveis às alterações ambientais, em especial aos impactos causados pelas mudanças climáticas e à pressão das atividades humanas. Diante destas alterações ambientais, são necessários estudos que possam explicar os impactos que essas mudanças causam nesses organismos e, assim, estabelecer estratégias para a conservação e restauração desses ambientes. Técnicas de sensoriamento remoto, combinadas com observações in situ, têm sido bastante utilizadas para mapear bancos algais em todo o mundo. A Área de Proteção Ambiental dos Recifes de Corais/RN – APARC abriga uma grande diversidade de espécies algais, no entanto, apesar de constituir uma Unidade de Conservação, é provável que seus recursos estejam sendo depredados decorrentes de atividades antrópicas, como o turismo e a pesca predatória, e das mudanças no clima global, como a variação na temperatura e na acidez dos oceanos. Nesse sentido, este trabalho utilizou dados de satélite Advanced Land Observing Satellite (ALOS), instrumento Advanced visible and Near infrared Radiometer type 2 (AVNIR-2) para verificar a distribuição de macroalgas e fanerógamas na APARC, mais precisamente nos recifes de Maracajaú e Rio do Fogo. Para isso, foram realizadas classificações não supervisionadas e uma série de classificações supervisionadas flexíveis e rígidas. Por fim, foi confeccionado o Modelo Digital Batimétrico (MDB) e o Modelo Digital de Declividade (MDD), a fim de entender a relação entre a fixação e o desenvolvimento das macroalgas e fanerógamas com a profundidade da água e a declividade dos corpos recifais. A classificação supervisionada Maxlike gerou os mapas temáticos de ambos os recifes. No recife de Maracajaú, o Maxlike identificou sete classes: (1) Algas densas; (2) Areia; (3) Fanerógamas esparsas; (4) Fanerógamas densas; (5) Algas calcárias; (6) Algas esparsas; e (7) Areia fina. O coeficiente Kappa (0,84) foi considerado excelente. No recife de Rio do Fogo, o Maxlike identificou seis classes: (1) Macroalgas; (2) Concreções de algas calcárias; (3) Areia; (4) Areia com mistura calcária; (5) Fanerógamas e (6) Recifes de corais. O coeficiente Kappa (0,75) foi considerado substancial. Em ambos os recifes, as macroalgas encontram-se predominantemente na área central, entre as isóbatas -1 e -3 m, principalmente. É uma área relativamente plana, com 2% de declividade em Maracajaú e 3% em Rio do Fogo. As algas calcárias, formando ou não concreções, localizam-se principalmente nas extremidades do recife, especialmente na borda externa (reef front), em profundidades de até -5 m. As fanerógamas ocorrem principalmente na borda interna (back reef), entre as isóbatas -2 e -6 m. As bordas dos recifes configuraram as regiões de maior declividade, com até 5% no recife de Maracajaú e até 7% no recife de Rio do Fogo. Em ambos os recifes foram registrados os seguintes grupos morfofuncionais: foliáceas, ramificadas, coriáceas, calcárias articuladas e calcárias crostosas. Espera-se que esse trabalho possa fornecer subsídios para o planejamento e gestão da APARC, conduzindo a utilização cada vez mais sustentável dessa Unidade de Conservação.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24520
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