Aplicação da modelagem ecológica com foco na dinâmica do fitoplâncton para avaliação da qualidade da água do Lago Paranoá - DF

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbosa, Carolina Cerqueira
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/19854
http://dx.doi.org/10.26512/2015.10.D.19854
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015.
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spelling Aplicação da modelagem ecológica com foco na dinâmica do fitoplâncton para avaliação da qualidade da água do Lago Paranoá - DFEcological modeling application focused in the phytoplankton dynamics to address water quality at Paranoa Lake - DFÁgua - qualidade - Paranoá, Lago (DF)Modelos lineares (Estatística) - EcologiaFitoplânctonDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015.Utilizou-se o modelo hidrodinâmico-ecológico GLM-AED para simular a dinâmica do fitoplâncton e a qualidade da água do lago Paranoá-DF. A escolha do modelo foi baseada em critérios pré-estabelecidos que levassem em conta a simplicidade da estrutura do modelo, a disponibilidade na rede (acesso livre) e tivesse a opção de modelar o fitoplâncton, visto a importância desses organismos nos ambientes aquáticos. O período selecionado para análise de sensibilidade e calibração foi de 01/03/2007 a 31/03/2009. A análise de sensibilidade e calibração hidrodinâmica foi realizada de maneira otimizada com o desenvolvimento de um script no software R, onde se identificaram três parâmetros sensíveis no lago Paranoá: coeficiente aerodinâmico de transferência de calor latente, coeficiente aerodinâmico de transferência de momento e coeficiente de atenuação vertical da luz. Após calibração, foram encontrados resultados satisfatórios para a simulação, com o erro padrão (RMSE) obtido para a temperatura ao longo da coluna d’água de 1,47ºC e nas profundidades a 1, 10, 15 e 20m da superfície abaixo de 2ºC. Foi realizada, também, análise de sensibilidade e calibração ecológica voltada ao módulo de fitoplâncton, com foco nos dois grupos: clorofíceas e cianobactérias. Chegou-se a quatro parâmetros sensíveis: taxa de crescimento do fitoplâncton a 20°C; temperatura ótima; constante de semi-saturação de luz para limitação de algas e taxa de respiração do fitoplâncton a 20°C. O modelo GLM-AED obteve bom ajuste para simular a biomassa dos dois grupos do fitoplâncton, o RMSE médio foi de 0,036 mg/L nas quatro profundidades avaliadas para a simulação da biomassa de clorofíceas e de 0,012 mg/L para a biomassa de cianobactérias. Também, foi realizada simulação de cenário de eutrofização para o Lago, com situação de qualidade da água semelhante ao período mais crítico. O modelo obteve bons resultados e conseguiu responder ao cenário de piora da qualidade da água. Observaram-se melhores respostas do modelo ecológico em condições de maior trofia no Lago.The hydrodynamic-ecological model GLM-AED was used to simulate the phytoplankton dynamics and the water quality of the Paranoá lake-DF. The model selection was based in pre established criterions that consider model structure's simplicity, availability (open source) and the hability to simulate the phytoplankton dynamics, due to the importance of these organisms in the aquatic environment. The period used in the sensitivity analysis and calibration of the model started in 03/01/2007 and finished in 03/31/2009. The sensitivity and hydrodynamic calibration analysis was optimized using a script at R software, where it was identified three key parameters to the Paranoá Lake: bulk aerodynamic coefficient for latent heat transfer, bulk aerodynamic coefficient for transfer of momentum and extinction coefficient for PAR radiation. The calibration produced satisfactory results for the simulation with root mean square errors (RMSE) for the temperature in the surface of water column around 1,47°C and smaller than 2°C in the depths of 1, 10, 15 and 20 m. Also, it was performed a sensitivity and ecological calibration analysis focused in the phytoplankton module considering two main groups: green algae and blue-green algae. Four key parameters were observed during sensitivity analysis: phytoplankton growth rate at 20ºC, optimum temperature, light half saturation constant for algal limitation and phytoplankton respiration rate at 20ºC. The GLM-AED model managed to simulate the biomass of both phytoplankton's groups, the mean RMSE obtained for green algae group was 0,036 mg/L for the four evaluated depths in the simulation and the blue-green algae group was 0,012 mg/L. Likewise, an eutrophication scenario was simulated to the lake, with similar water quality to the most critical period. The model achieved good results similar to the water quality decrease. The ecological model results were as better as the eutrophic environment were present at the Lake.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos HídricosGomes, Lenora Nunes LudolfMinoti, Ricardo TeziniBarbosa, Carolina Cerqueira2016-04-05T14:39:30Z2016-04-05T14:39:30Z2016-04-052015-10-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBARBOSA, Carolina Cerqueira. Aplicação da modelagem ecológica com foco na dinâmica do fitoplâncton para avaliação da qualidade da água do Lago Paranoá - DF. 2015. xv, 146 f., il. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.http://repositorio.unb.br/handle/10482/19854http://dx.doi.org/10.26512/2015.10.D.19854A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-03-08T18:57:11Zoai:repositorio.unb.br:10482/19854Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-03-08T18:57:11Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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