Uso de sensoriamento remoto para estudo da biogeografia de Harmony Point – Ilha Nelson – Antártica Marítima

Abstract

As Crostas Biológicas do Solo (CBS) compreendem as comunidades formadas através da associação de partículas de solo com microorganismos que vivem sobre a superfície do solo, tais como musgos, cianobactérias, algas, fungos, líquenes e briófitas. Este tipo de cobertura do solo pode sobreviver em condições extremas, por exemplo, em ambientes áridos, semiáridos e periglaciais, em temperaturas altas ou negativas durante a maior parte do ano, em níveis elevados de pH e salinidade. Os solos (criossolos) cobrem uma fração muito pequena da superfície antártica, mas suas propriedades biológicas, físicas e químicas, podem ser utilizadas como indicadores ambientais sobre mudanças de temperatura e umidade em escala local. O objetivo deste trabalho foi a identificação de áreas livres de gelo com e sem presença de crostas de solos biológicos utilizando imagens de reflectância de superfície na região do visível, do infravermelho próximo e de ondas curtas do espectro, adquiridas pelos sensores ETM + /Landsat7 e OLI/Landsat e procedimentos de classificação de imagem. A área de estudo está localizada em Harmony Point – Ilha Nelson – Antártica Marítima e as imagens correspondem as datas de 19 de janeiro de 2003, Landsat 7 e 17 de março de 2015, Landsat 8 Os resultados das curvas espectrais e classificação automática das imagens concordaram com o que foi observado em todas os 23 pontos amostrados durante o trabalho de campo no verão de 2015. Os resultados não evidenciaram mudanças na cobertura vegetal na área estudo, demonstrando assim a baixa taxa de crescimento da vegetação nesses ecossistemas terrestres de ambientes periglaciais. A distribuição espacial da cobertura vegetal nesse ambiente está condicionada a fatores físicos (geomorfologia local, linhas de drenagem, disponibilidade de água, radiação solar e outros) e também a presença de espécies da fauna. Essa identificação de áreas com presença de CBS no continente antártico utilizando dados de sensoriamento remoto é uma importante fonte de informação para estudos de identificação e quantificação das mudanças ambientais nessa região, em função do seu difícil acesso. Os mapeamentos temáticos e monitoramento utilizando dados de sensoriamento remoto são cada vez mais importantes para o suporte e a proteção nesses ambientes periglaciais.

The Biological Soil Crusts (CBS) comprise the communities formed by the association of soil particles with microorganisms that live on the soil surface, such as mosses, cyanobacteria, algae, fungi, lichens and bryophytes. This type of soil cover can survive in extreme conditions, for example in arid, semiarid and periglacial environments, at high or negative temperatures during most of the year, at high pH and salinity levels. The soils (cryosols) cover a very small fraction of the Antarctic surface, but their biological, physical and chemical properties, can be used as environmental indicators of temperature and humidity changes at local scale. The objective of this work was to identify ice free areas with and without presence of crusts of biological soils using surface reflectance images in the visible, near infrared and shortwave spectrum regions, acquired by the ETM +/Landsat7 and OLI/Landsat sensors and image classification procedures. The study area is located at Harmony Point - Nelson Island - Antarctica Maritime and the images correspond to the dates of January 19, 2003, Landsat 7 and March 17, 2015, Landsat 8 The results of the spectral curves and automatic classification of the images agreed with what was observed in all 23 points sampled during the fieldwork in the summer of 2015. The results did not demonstrated changes in the vegetation cover in the study area, thus demonstrating the low vegetation in these terrestrial ecosystems of periglacial environments. The spatial distribution of the vegetation cover in this environment is conditioned to physical factors (local geomorphology, drainage lines, availability of water, solar radiation and others) and also the presence of fauna species. This identification of areas with presence of CBS in the Antarctic continent using remote sensing data is an important source of information for studies of identification and quantification of global environmental changes in this region, due to its difficult access. The thematic mapping and monitoring using remote sensing data are increasingly importante for support and protection in these periglacial environments.