Nova carta batimétrica (com precisão sub-métrica) e distribuição
horizontal da clorofila-a e turbidez da água no lago D. Helvécio,
Parque Estadual do Rio Doce, Minas Gerais, MG
Ricardo M. Pinto-Coelho,
José Fernandes Bezerra Neto,
Alessandra Jardim & Rafael Resck
Instituto de Ciências Biológicas – ICB
Universidade Federal de Minas Gerais
XI Congresso Brasileiro de Limnologia
Sala 3, Centro de Convenções, Macaé, R.J.
27/8/2007
A questão da localização geográfica em Limnologia
Onde fica o Parque Estadual do Rio Doce, Minas Gerais ?
1) Barbosa, F.A.R. 1980. Primary production of phytoplankton and
enviromental characteristics of a shallow quaternary lake at Eastern Brazil.
Arch. Hydrobiol. 90(2):139-161.
2) Marques, M.M., F.A.R. Barbosa & M. Callisto. 1999. Distribution and
abundance of chironomiade (Diptera, Insecta) in an impacted watershed in
south-east Brazil. Revta. Bras. Biol.
3) Sunaga, T. & J.R. Verani. 1991. The fish communities of the lakes in rio
Doce valley, Northeast Brazil. Verh. Internat. Verein. Limnol. 24:2563-2566.
Porque devemos conhecer a batimetria dos
nossos lagos e reservatórios?
- Estudos de modelagem hidrodinâmica.
- Compartimentação dos sistemas.
- Balanço de calor.
- Limnologia química.
- Interface sedimento-coluna de água.
- Migração vertical.
- Implantação de projetos de aquicultura.
- etc.
O lago D. Helvécio é o lago mais profundo do Brasil. Além disso, trata-se
de um dos sistemas lacustres mais estudados nesse país. Os dados mais
citados sobre a morfometria desse lago são: profundidade máxima (Zmax),
profundidade média (Zm) e área do lago (A).
Alguns parâmetros morfométricos do L. DH
Zmax = 32,5 m, A = 6,87 km2 , Zm = 12,1 m
Fontes: Mitamura & F.A.R. Barbosa. 1991. Chemical studies on sediments in the rio Doce valley
lakes, Brazil. Verh. Internat. Verein. Limnol. 24:1192-1196
Petrúcio, M., F.A.R. Barbosa & A.L.S. Furtado. 2006. Bacterioplankton and phytoplankton in seven
lakes in the middle rio Doce basin, south-east Brazil. Limnologica, 36:192-203
Mitamura, O., Y. Saijo, K. Hino & F.A.R. Barbosa. 1995. The significance of regenerated nitrogen
for phytoplankton productivity in the rio Doce Valley lakes. Arch. Hydrobiol. 134(2):179-194.
Pergunta: estão esses valores corretos?
Recentemente, o desenvolvimento de novas técnicas tais como o posicionamento
geográfico assistido por satélites (GPS e o D-GPS), novas sondas hidroacústicas
e toda uma nova geração de aplicativos em georeferenciamento possibilita ao
limnólogo a obtenção de dados morfométricos com grande precisão e em tempo
real.
Levantamento Batimétrico
Download dos Dados de D-GPS e Ecobatimetro
Pós-processamento
Sincronização dos dados D-GPS e Ecobatímetro
Representação dos transectos
(Google Earth)
Validação da base
Cartográfica
Vetorialização da orla do Lago
(orotofoto CEMIG)
Georeferenciamento do Mapa Básico
(sub-métrico)
Criação do Grid, Interpolação e Geração da CartA
(Surfer 8.0)
Problemas na base cartográfica: houve necessidade de voltar ao ambiente e
tomar uma série de pontos controle
Validação da base de dados
Para melhorar a precisão do
georeferneciamento das cartas
existentes, uma expedição foi feita
exclusivamente para a tomada de
pontos controle
aeroporto
L. Carioca
Curva da Bananeira
Casa de Tábuas
Praia D. Helvécio
Curva 1 após L. B-33
Lacunas
Base cartográfica ajustada e corrigida após novo referenciamento do mapa base
Transectos adicionais para obtenção da carta batimétrica do Lago D. Helvécio. A vetorialização
da orla da represa foi feita com o uso do programa Didger 3.1. Os overlays foram obtidos com a
partir da geração de um mapa básico (basemap) com o Programa Surfer 8.0 (transectos + base
map).
Os parâmetros morfométricos secundários foram calculados segundo
Sperling (1999), A profundidade média foi calculada pela relação entre o
volume de água acumulado e a superfície do espelho d’água:
Volume
Z 
Área
A profundidade relativa foi calculada pela relação entre a profundidade
máxima e o diâmetro médio do lago:
ZR  88,6  Zm
A
Onde Zm = profundidade máxima e A = área superficial do lago,
Resultados
7813000
Nova Carta Batimétrica
Lagoa D. Helvécio,
PERD
Minas Gerais
7812500
7812000
7811500
7811000
7810500
7810000
7809500
748500
749000
749500
750000
750500
751000
751500
752000
752500
N
Visão 3D – O perfil 3D do lago mostra uma grande heterogeneidade
morofométrica do ambiente tanto quanto ao seu caráter dendrítico quanto a
distribuição espacial das zonas mais profundas. Essa complexidade
morfométrica sugere que uma possível compartimentaçao ecológica do
ambiente.
N
Configuração final da carta batimétrica do Lago D. Helvécio que está disponível para arquisição tanto em sua versão
impressa (DIN A3 Papel HP-E) quanto em versão digital PDF disponível gratuitamente a partir do site http://www.icb.ufmg.br
/~rmpc
PARÂMETROS MORFOMÉTRICOS
Área superficial (A)
Volume (V)
Perímetro (P)
Novos Valores
Zmax= 39,3 m
Z m = 11,3 m
A= 5,27 km2
Valores Antigos
Zmax= 32,5 m
Z m = 12,1 m
A= 6,87 km2
Área do fundo do lago (Af)
5,27 km2
59,4 x106 m3
37745 m
11,4 km2
Comprimento máximo efetivo (Ce)
3,1 km
Largura máxima efetiva (Le)
1,2 km
Profundidade máxima (Zm)
39,3 m
Profundidade média ( Z )
11,3 m
Profundidade relativa (ZR)
1,52%
Largura média (Lm)
1,69 km
Índice de desenvolvimento de volume (DV)
0,86
Índice de desenvolvimento de perímetro (DP)
4,61
Declividade média (  )
3,04
A partir do levantamento batimétrico foi obtida a profundidade máxima (Zm) do lago, Utilizando-se um
programa de análise de imagens (Didger 3.0). Adicionalmente, foram determinados os seguintes
parâmetros morfométricos primários: perímetro (P), comprimento máximo efetivo (Ce) e largura máxima
efetiva (Le),
Prof, (m)
Área (m2)
% área
estrato
Volume (m3)
% volume
0
5266336,34
100,0
0-4
17581250,44
29,57
4
4034813,77
76,62
4-8
13560758,03
22,82
8
2955879,74
56,13
8-12
9860782,17
16,59
12
2171642,04
41,24
12-16
7289225,44
12,24
16
1596208,77
30,31
16-20
5111083,60
8,60
20
1034701,79
19,65
20-24
3279174,63
5,51
24
680224,25
12,92
24-28
1981092,47
3,32
28
320446,21
6,08
28-32
679329,99
1,13
32
61549,6
1,17
32-36
89890,54
0,21
36
3174,39
0,08
36-39,3
2669,80
0,02
39,3
0,62
0,00
Total
59435257,13
100,0
A área entre camadas e volume total e volume entre as camadas foi calculado através de uma sub-rotina
do programa SURFER 8,0 (Golden Software Inc,), a qual realiza o cálculo do volume através de três
métodos: regra trapezoidal, regra de Simpson e regra de Simpson 3/8, Considerou-se a média dos três
métodos para o cálculo do volume e área do lago Dom Helvécio.
Volume (%)
Área (%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
4
Profundidade (m)
8
12
16
20
24
28
32
36
A
B
40
Curvas hipsográficas profundidade-área e profundidade-volume da
Lagoa Dom Helvécio foram plotadas de acordo com Cole (1983),
Limnologia Espacial no Lago D. Helvécio
Perguntas:
É este lago um sistema homogêneo?
Existe uma compartimentação ecológica nesse sistema?
Sonda fluorimétrica SCUFA (Turner) usada para adquirir (in situ) os
dados de clorofila-a e turbidez na Lagoa do D. Helvévio. Essa sonda
foi adquirida com recursos da CEMIG (conv. 4830- São Simão).
280
7813000
240
200
120
7812500
60
40
20
7812000
5
1
7811500
7811000
7810500
7810000
7809500
748500
0m
500m
1000m
749000
749500
750000
750500
751000
751500
752000
752500
Mapa temático da clorofila (μg.l-1) na Lagoa Dom Helvécio amostradas com a sonda Scufa no dia
29/05/2007.
Z
7813000
6
4
7812500
2
0.6
7812000
0.4
0.2
7811500
7811000
7810500
7810000
0m
7809500
748500
749000
500m
749500
1000m
750000
750500
751000
751500
752000
752500
Mapa temático da turbidez (NTU) na Lagoa Dom Helvécio amostradas com a sonda Scufa
no dia 29/05/2007.
Conclusão
Novos e detalhados estudos batimétricos
deveriam ser feitos no maior número de
sistemas lacustres do Brasil.
Quanto aos reservatórios, o conhecimento de
sua batimetria é um fator absolutamente
essencial para quase toda abordagem
limnólogica que seja feita em tais ambientes.