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Satélites mostram trajetória de sedimentos no Rio Doce
Quinta-feira, 03 de Dezembro de 2015

Uma sequência de imagens de satélites mostra a trajetória dos sedimentos no Rio Doce devido ao rompimento das barragens de mineração em Mariana (MG), há quase um mês. As imagens foram captadas nos dias 5, 21, 27, 28, 29 e 30 de novembro e 1° de dezembro pelo sensor Modis, a bordo dos satélites Aqua e Terra da NASA, a agência espacial americana, e foram analisadas por técnicos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

“Na região Sudeste, o período atual é caracterizado pelo início da estação chuvosa sobre a região da foz do Rio Doce, no litoral do Espírito Santo. A nebulosidade crescente pode dificultar a obtenção de imagens por sensoriamento remoto a partir de satélites, contudo algumas dessas imagens permitiram monitorar a pluma de sedimentos”, informa Nelson Ferreira, da Divisão de Satélites Ambientais (DSA/CPTEC) do INPE.

Na figura 1, abaixo, a primeira imagem mostra a foz do Rio Doce ainda em condição normal, no dia 5 de novembro. Segundo a CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais/Serviço Geológico do Brasil), a pluma de sedimentos chegou à foz do rio no dia 21, como se nota na segunda imagem. Na terceira imagem, do dia 27, há indícios de sedimentos de maior densidade (com uma coloração avermelhada). Nesta data, ocorreu a entrada de um sistema frontal sobre a região com ventos do Sul, que favoreceu a propagação da pluma na direção Norte-Nordeste. A partir de 28 de novembro, a pluma de sedimentos volta a se propagar predominantemente na direção Sul-Sudoeste rumo ao litoral Sul do Espírito Santo. 


Figura 1: Imagens MODIS-Aqua e Terra. Composição cor verdadeira com a reflectância de superfície (NASA).

“Apesar da predominância de ventos Norte-Nordeste na região, que podem definir o principal eixo de dispersão da pluma do Rio Doce na direção Sul-Sudoeste, junto à linha de costa, mudanças locais principalmente na direção do vento tem direcionado parte da pluma no eixo Nordeste”, explica o especialista do INPE.

A partir das imagens Modis, foram elaborados mapas de reflectância para monitorar a pluma de superfície. O mapa do dia 5 de novembro mostra o litoral do Espírito Santo e o Rio Doce, em condições normais, já com carga relativamente alta de sedimentos em suspensão, dificultando a distinção da pluma de rejeitos oriunda do desastre de Mariana após o dia 21 de novembro por imagens de satélite de baixa resolução espacial (1 km).

Porém, a vantagem desse sensor é a resolução temporal de um dia, que é crucial para o monitoramento operacional. Mesmo com a alta cobertura de nuvens é possível notar que no dia 21 o principal eixo de dispersão da pluma é na direção sul. No dia 26 não é possível verificar a dispersão ao sul da foz (devido à cobertura de nuvens), mas ao norte há um incremento na reflectância que pode ser decorrente da passagem da frente fria com ventos de Sul, dirigindo a pluma na direção Norte (como observado nas imagens da figura anterior). Nas imagens dos dias 28 e 29, a pluma se repartiu em dois eixos principais de dispersão: uma a Sudoeste e outra a Nordeste, devido a mudanças na direção do vento local. No dia 30, a pluma tem uma propagação maior na direção Sul e a frente na sua porção mais diluída chega à altura de Vitória (ES), mas afastado da costa. Vale ressaltar que esta frente mais diluída chega a esta altura mesmo em condições normais (como observado no mapa de 05/11 da Figura 2). Na imagem do dia 1° foi feita uma análise da variação dos valores de reflectância em 555 nm, em perfis horizontais partindo da foz em direção aos principais eixos de dispersão da pluma. É possível notar na Figura 2 que a pluma mais densa de sedimentos (com valores de Rrs555 acima de 0.02 /sr) chega a aproximadamente 10 km de distância da foz na direção Nordeste e 20 km na direção Sudoeste. Com a dispersão dividida em duas frentes, a pluma fica mais concentrada na região próxima à foz.


Figura 2: Mapas de reflectância de sensoriamento remoto de superfície sobre a costa sul da Bahia e centro-norte do Espírito Santo, indicando a foz do Rio Doce, a cidade de Vitória e o Banco de Abrolhos (com isóbatas de 100, 200, 500 e 1000 m de profundidade). O gráfico no canto inferior direito corresponde aos valores de reflectância de sensoriamento remoto para as classes de água (1: água oceânica, 2-5: com crescente concentração de fitoplâncton, 6-8: com crescentes concentrações de sedimentos inorgânicos em suspensão).

As imagens dos satélites Aqua e Terra permitem observar os principais eixos de propagação da pluma de sedimentos do Rio Doce na camada superficial. A dispersão da pluma muda conforme as condições meteo-oceanográficas (ventos e correntes) e precisa ser monitorada a cada dia. Vale ressaltar que a costa do Espírito Santo, em condições normais, já possui altos valores de reflectância (em 555 nm) por sedimentos em suspensão (como observado no mapa do dia 05/11) e somente com visitas de campo e sobrevoos é possível uma análise mais detalhada da dispersão e extensão da pluma decorrente do Rio Doce.

As imagens de satélite, no entanto, ajudam a orientar as pesquisas e direcionar os esforços para as áreas mais afetadas.

Campo de vento

A direção do transporte da pluma do Rio Doce é influenciada principalmente pelo campo de vento, que altera a circulação na costa através de correntes localmente geradas pela ação dos ventos ou pela chegada de ondas oceânicas.

Desde o dia da chegada da lama à costa houve a predominância de ventos alísios de Nordeste na região, porém foram observadas alterações no campo de ventos ao largo do Espírito Santo influenciadas pela passagem de sistemas frontais.

As imagens a seguir foram geradas com dados do escaterômetro ASCAT a bordo do satélite MetOp-A, que é capaz de estimar a direção e intensidade dos ventos superficiais no oceano.

No dia 21 de novembro houve a aproximação de um sistema frontal que trouxe ventos de Sudeste e Sudoeste para a foz do Rio Doce. A figura 3 apresenta o campo de ventos gerado com os dados de satélite e a carta sinótica produzida pelo CPTEC/INPE.


Figura 3: A imagem da esquerda apresenta o campo de vento na superfície do mar, no dia 21 de novembro, gerado pelo escaterômetro ASCAT a bordo do satélite MetOp-A. É possível notar a presença de ventos de SE e SW na região da foz do Rio Doce. As cores dos vetores indicam as divisões da escala Beaufort de ventos, que vai de 0 a 12. A imagem da direita apresenta a carta sinótica produzida pelo CPTEC/INPE, indicando a aproximação de um sistema frontal na região.

No dia 26 de novembro, a imagem apresenta uma situação típica de período pós-frontal (após a passagem de sistema frontal), onde há o início de atuação de um centro de alta-pressão com a chegada de ventos de Sudeste à região. A figura 4 mostra o campo de ventos gerado com os dados de satélite e a carta sinótica produzida pelo CPTEC/INPE.


Figura 4: Imagem da esquerda apresenta o campo de vento na superfície do mar, no dia 26 de novembro. É possível notar a presença de ventos de SE na região da foz do Rio Doce. As cores dos vetores indicam as divisões da escala Beaufort de ventos, que vai de 0 a 12. A imagem da direita apresenta a carta sinótica produzida pelo CPTEC/INPE, indicando a ação de um centro de alta-pressão ao sul do Brasil, típico de um período pós-frontal.

De acordo com o monitoramento oceanográfico por satélite realizado pelos técnicos do INPE, a imagem do dia 28 de novembro (abaixo) apresenta uma situação típica de influência de ventos alísios de Nordeste na região.


Figura 5: A imagem da esquerda apresenta o campo de vento na superfície do mar, no dia 28 de novembro. É possível notar a presença de ventos alísios de NE na região da foz do Rio Doce. As cores dos vetores indicam as divisões da escala Beaufort de ventos, que vai de 0 a 12. A imagem da direita apresenta a carta sinótica produzida pelo CPTEC/INPE. Nota-se que há a formação de um ciclone extratropical ao sul do Brasil, mas ele ainda não influenciava a região nesse período.

No dia 1° de dezembro houve chegada de um sistema frontal, gerado pelo ciclone extratropical observado na figura anterior, na região da foz do Rio Doce, trazendo ventos de Sudoeste, conforme figura abaixo.


Figura 6: A imagem da esquerda apresenta o campo de vento na superfície do mar, no dia 01 de dezembro. É possível notar a presença de ventos de SW associados à passagem de um sistema frontal pela região da foz do Rio Doce. As cores dos vetores indicam as divisões da escala Beaufort de ventos, que vai de 0 a 12. A imagem da direita apresenta a carta sinótica produzida pelo CPTEC/INPE.


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