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Monitorando a Qualidade da Água na Baía de Chesapeake

Os voluntários têm um papel fundamental em monitorar a saúde da água na Baía de Chesapeake.

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Qualidade da Água na BaíaQualidade da Água na Baíade Chesapeakeimportantes da saúde da água.Voluntários acompanham indicadores
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O monitoramento da qualidade da água é super importante pra manter ecossistemas saudáveis. Na Baía de Chesapeake, vários indicadores são usados pra avaliar a saúde geral da água e do ambiente ao redor. Esses indicadores incluem marcadores biológicos como a clorofila a, medições físicas como a Turbidez e medições químicas como a matéria orgânica dissolvida colorida.

O que são Indicadores?

Indicadores são fatores específicos que ajudam os cientistas a entender a condição geral da água. Por exemplo, a clorofila a é um pigmento encontrado em plantas e algas que indica a presença desses organismos na água, o que pode sinalizar produtividade. A turbidez mede quão clara a água é, enquanto a matéria orgânica dissolvida colorida reflete a presença de materiais orgânicos que podem afetar a qualidade da água.

A importância da Luz na Água

A luz tem um papel fundamental nos ecossistemas aquáticos. Diferentes propriedades da água, como a forma como ela dispersa e absorve luz, podem afetar a profundidade que a luz solar consegue alcançar. Isso é importante pra plantas aquáticas que dependem da luz pra fotossíntese. Os cientistas analisam essas propriedades, conhecidas como Propriedades Ópticas Inerentes, pra entender como a luz interage com a água e os organismos dentro dela.

Sensoriamento Remoto do Espaço

Graças à tecnologia avançada, agora podemos observar a cor da água do espaço usando sensores especiais em satélites. Esses sensores conseguem capturar detalhes sobre a condição da água em grandes áreas, incluindo a Baía de Chesapeake. Observações de satélite precisas dependem de medições em nível do solo feitas na água. É aí que entram os voluntários e grupos locais.

Envolvimento dos Voluntários

Nos últimos dez anos, muitos voluntários têm se juntado aos esforços de monitoramento da qualidade da água. Esses voluntários coletam dados sobre diferentes propriedades da água, que podem ser comparados com os dados obtidos dos sensores de satélite. Alguns projetos notáveis que utilizam voluntários incluem o SeaHawk/HawkEye e o Eye on Water. Essas iniciativas permitem que os membros da comunidade participem diretamente do monitoramento de seus corpos d'água locais.

A Baía de Chesapeake: Uma Visão Geral

A Baía de Chesapeake é a maior estuário dos Estados Unidos. Ela se estende por cerca de 320 quilômetros de Maryland até o Oceano Atlântico. Sua geografia única inclui inúmeros rios pequenos e afluentes de maré que compõem uma parte significativa da área superficial da Baía. Essas regiões rasas desempenham papéis cruciais no ecossistema, oferecendo habitats para peixes e aves e processando várias entradas de terra na Baía.

Monitoramento da Clareza da Água

Melhorar a qualidade da água, especialmente a clareza, é uma prioridade para as organizações que trabalham na restauração da Baía. Organizações como o Chesapeake Bay Program visam melhorar as condições nessas águas rasas. Muitas áreas de maré não são monitoradas de perto para indicadores-chave como clorofila a, turbidez e matéria orgânica dissolvida colorida, o que dificulta entender plenamente sua saúde.

Métodos de Medição da Qualidade da Água

Os voluntários na área da Baía de Chesapeake costumam usar um disco de Secchi pra medir a clareza da água. Esse dispositivo é um alvo circular simples que é baixado na água até não ser mais visível, permitindo que os observadores julguem a clareza com base na profundidade. Embora esse método seja fácil de usar e forneça dados de longo prazo, ele tem suas limitações. Ele depende da observação humana, que pode ser subjetiva, e os resultados refletem vários fatores que afetam a transmissão da luz.

Novas Abordagens de Medição

Pra melhorar o monitoramento da qualidade da água, métodos mais específicos são necessários. Uma abordagem promissora envolve o uso de medições de fluorescência. Essa técnica pode ser feita usando dispositivos portáteis que fornecem resultados rápidos e imediatos, tornando-a adequada pro engajamento da comunidade. Instrumentos como o Aquafluor permitem que voluntários meçam clorofila e matéria orgânica dissolvida colorida diretamente de amostras de água.

Tecnologia em Ação

Outra ferramenta inovadora pra monitorar a qualidade da água é o uso de câmeras de smartphones. Aplicativos especiais foram desenvolvidos pra analisar imagens da superfície da água. Por exemplo, o HydroColor ajuda os voluntários a estimar a turbidez comparando as cores da água com um padrão de referência. Esse método não só capacita os voluntários, mas também cria um grande conjunto de dados pra análise.

Áreas de Amostragem na Baía de Chesapeake

Atividades de amostragem têm sido realizadas regularmente em toda a Baía de Chesapeake, especialmente em afluentes de maré. Os voluntários são incentivados a coletar dados de locais que costumam frequentar, seja de cais ou barcos. Sessões de treinamento garantem que todos os voluntários saibam como coletar e registrar suas observações de forma precisa.

Coleta de Dados e Treinamento

Os participantes coletam amostras e relatam várias condições nos locais de amostragem, como velocidade do vento e temperatura da água. Esses dados aumentam a compreensão de como diferentes fatores ambientais podem influenciar a qualidade da água. O processo de treinamento promove consistência e confiabilidade entre todos os voluntários.

Eventos Especiais para Coleta de Dados

Ocasionalmente, eventos especiais chamados "Satélites e Amostras" são organizados pra coletar dados de muitos locais em um único dia. Esses eventos são abertos a quem quiser participar, muitas vezes atraindo mais voluntários. Ao coletar amostras e registrar condições ao mesmo tempo, esses eventos proporcionam uma instantânea da qualidade da água da Baía em dias específicos.

Entendendo a Variabilidade nas Medições

Os dados coletados dos voluntários são valiosos, mas vêm com variabilidade. Diferenças nas medições podem surgir de várias fontes, incluindo a proficiência do usuário, condições ambientais e limitações do equipamento. Estudando essas variáveis, os pesquisadores podem trabalhar pra melhorar a precisão e eficiência das avaliações de qualidade da água.

O Caminho à Frente

Os últimos dois anos de coleta de dados de voluntários trouxeram insights sobre como vários fatores impactam a clareza da água na Baía de Chesapeake. Essa abordagem impulsionada pela comunidade permite uma compreensão mais rica da saúde da Baía. Ao comparar os dados dos voluntários com as observações de satélite, os cientistas esperam aprimorar o monitoramento da qualidade da água e apoiar os esforços de restauração.

Conclusão

O monitoramento da qualidade da água na Baía de Chesapeake é essencial pra proteger esse ecossistema vital. Através da colaboração de voluntários e da tecnologia avançada, podemos coletar dados significativos pra ajudar a manter a saúde da Baía. Entender as interações dentro desse ambiente, especialmente em relação à luz e seu efeito na clareza da água, ajudará nos esforços de conservação a longo prazo. Combinando o engajamento da comunidade com métodos científicos, estamos aprimorando nossa capacidade de monitorar e melhorar a qualidade da água nesse importante recurso natural.

Fonte original

Título: Participatory science methods to monitor water quality and ground truth remote sensing of the Chesapeake Bay

Resumo: Measurements by volunteer scientists using participatory science methods in combination with high resolution remote sensing can improve our ability to monitor water quality changes in highly vulnerable and economically valuable nearshore and estuarine habitats. In the Chesapeake Bay (USA), tidal tributaries are a focus of watershed and shoreline management efforts to improve water quality. The Chesapeake Water Watch program seeks to enhance the monitoring of tributaries by developing and testing methods for volunteer scientists to easily measure chlorophyll, turbidity, and colored dissolved organic matter (CDOM) to inform Bay stakeholders and improve algorithms for analogous remote sensing (RS) products. In the program, trained volunteers have measured surface turbidity using a smartphone app, HydroColor, calibrated with a photographers gray card. In vivo chlorophyll and CDOM fluorescence were assessed in surface samples with hand-held fluorometers (Aquafluor) located at sample processing "hubs" where volunteers drop-off samples for same day processing. In validation samples, HydroColor turbidity and Aquafluor in vivo chlorophyll and CDOM fluorescence were linearly related to standard analytical measures of turbidity, chlorophyll and CDOM, respectively, with R2 values ranging from 0.65 to 0.85. These methods are being used for both repeat sampling at fixed sites of interest and ad-hoc "blitzes" to synoptically sample tributaries all around the Bay in coordination with satellite overpasses. All data is accessible on a public database (serc.fieldscope.org) and can be a resource to monitor long-term trends in the tidal tributaries as well as detect and diagnose causes of events of concern such as algal blooms and storm-induced reductions in water clarity.

Autores: Patrick James Neale, S. Brown, T. Sill, A. Cawood, M. Tzortziou, J. Park, M. Lee, B. Paquette

Última atualização: 2024-06-05 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.03.597187

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.03.597187.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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