Como falámos em novembro, uma equipa de investigadores desenvolveu uma ferramenta revolucionária chamada HLWATER V1.0, que consegue identificar automaticamente estes lagos. O estudo concentrou-se na região de Nunavik, no Subártico Canadiano, conhecida pelas suas paisagens impressionantes que misturam tundra, floresta boreal e uma grande diversidade de corpos de água, desde lagos glaciais a lagoas em turfeiras!

Mas e agora, que novidades trazem? Ora, identificar estes lagos não chega. É necessário estudá-los e compreender quais as suas características e padrões espaciais, e foi exatamente isto a que a equipa se dedicou neste novo artigo científico! Desta vez, o foco foi em 3 parâmetros dos lagos: limnicidade (dimensão) limnodensidade (quantidade) e limnodiversidade (diversidade ótica/ cores, um importante indicador da sua composição química).

E quais foram os resultados? Dos mais de 335 mil lagos desta região, 90% têm menos de 0.01km2 (ou seja, são minúsculos!!). Os lagos de maior dimensão localizam-se em depressões glaciais em setores de afloramentos rochosos. A maior limnodiversidade verifica-se nas vertentes dos vales, onde predominam depósitos silto-argilosos, e onde a degradação do permafrost é mais intensa. Para além disso, aqui é onde ocorre uma maior limnodiversidade, com lagos pretos e castanhos, ricos em matéria orgânica, e lagos castanho-claros ou brancos, onde predominam sedimentos de origem mineral.

Apesar de cobrirem apenas 2 a 7% da região, estas paisagens contêm mais de 1/3 de todos os corpos de água da região! E qual é a importância destes dados? Lamentavelmente, estes lagos não são apenas bonitos: eles libertam gases com efeito de estufa, influenciam o clima e afetam todo o planeta!

Agora que conseguimos mapear e analisar estes lagos com mais precisão, será que podemos prever como irão mudar no futuro? A ciência continua a investigar!

Fonte: Freitas, P., Vieira, G., Martins, D., Canário, J., Pina, P., Heim, B., … Vincent, W. F. (2024). Diversity of lakes and ponds in the forest-tundra ecozone: from limnicity to limnodiversity. GIScience & Remote Sensing, 61(1).

Autora: Diana Martins

Mas há boas notícias! Uma equipa de investigadores desenvolveu uma ferramenta revolucionária chamada HLWATER V1.0, baseada em inteligência artificial (IA). Utilizando o modelo Mask R-CNN, treinado com imagens de satélite de alta resolução da PlanetScope, esta ferramenta consegue identificar automaticamente lagos e lagoas com até 166 m². O estudo concentrou-se na região de Nunavik, no Subártico Canadiano, conhecida pelas suas paisagens impressionantes que misturam tundra, floresta boreal e uma grande diversidade de corpos de água, desde lagos glaciais a lagoas em turfeiras.

E os resultados? Surpreendentes! O modelo de IA revelou-se extremamente eficaz, até mesmo em locais onde as técnicas tradicionais não funcionam. Esta inovação pode agora ser usada para monitorizar grandes áreas do Ártico e Subártico, oferecendo uma visão detalhada e abrangente destes ecossistemas vitais. Além disso, melhora a nossa capacidade de seguir as mudanças nos pequenos corpos de água, ajudando a compreender melhor os impactos das alterações climáticas e o papel crucial do permafrost no ciclo do carbono.

Este estudo mostra o poder transformador da inteligência artificial e da tecnologia de satélite para a proteção ambiental, reforçando o esforço global de adaptação à mudança climática e de proteção do nosso planeta!

Fonte: Freitas, P., Vieira, G., Canário, J., Vincent, W., Pina, P., & Mora, C. (2024). A trained Mask R-CNN model over PlanetScope imagery for very-high resolution surface water mapping in boreal forest-tundra. Remote Sensing of Environment. 304. 10.1016/j.rse.2024.114047.  

Autora: Diana Martins

Estas imagens, de 30 a 60 cm de resolução, permitem distinguir estas aves marinhas durante a sua época de reprodução quando estas se encontram sob as plataformas de gelo ao longo da costa da Antártida. A sua deteção acontece quando os pinguins, normalmente em conjuntos de centenas ou milhares de indivíduos, deixam uma marca muito característica e de grande tamanho de guano (i.e., excrementos de aves marinhas), passível de se conseguir reconhecer nas imagens de satélite pelo contraste de cores do castanho do guano com o branco do gelo. Isto permitiu pela primeira vez fazer uma contagem do número colónias de pinguins imperador existentes ao redor da Antártida. Atualmente, sabe-se que existem 66 colónias.

Mas, como a perfeição é difícil de alcançar, todas as tecnologias acabam por ter as suas imperfeições e limitações. À data, para representação do número total de indivíduos de uma determinada colónia, apenas se usa uma imagem de satélite por ano. Mas será que este método é o mais correto? Será que essa imagem nos transmite a verdadeira dinâmica de uma colónia num ano? Foram essas questões que levaram investigadores norte-americanos e colegas internacionais a procurarem elucidar um pouco mais sobre as limitações que esta tecnologia pode ter para a contagem de pinguins imperador.

Neste estudo, os autores avaliaram dois tipos de variáveis que podem influenciar o número de pinguins contáveis numa determinada imagem de satélite de alta resolução. Estas são variáveis relacionadas com o próprio satélite (p.e., azimute solar), que podem projetar sombras na imagem impedindo a contagem correta das aves, ou variáveis ambientais (p.e., vento e temperatura), que podem influenciar a dispersão dos pinguins (pinguins mais dispersos são mais fáceis de contar).

Três das colónias mais representativas em termos de números foram usadas como locais de estudo: Atka Bay e Stancomb-Wills (colónias no sector do mar de Weddell) e Coulman Island (colónia no sector do mar de Ross).

Os autores concluíram que usar apenas uma imagem por ano para obter conclusões sobre os números de pinguins imperador de uma determinada colónia poderá não ser a melhor forma, uma vez que as influências das variáveis estudadas levaram a números de indivíduos muito diferentes entre si. O uso destas variáveis será uma mais-valia e pode ajudar a contar o número de pinguins imperador, permitindo obter números mais próximos do real.

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Fonte: Labrousse, S., Iles, D., Viollat, L., Fretwell, P., Trathan, P. N., Zitterbart, D. P., Jenouvrier, S. & LaRue, M. (2022). Quantifying the causes and consequences of variation in satellite‐derived population indices: a case study of emperor penguins. Remote Sensing in Ecology and Conservation, 8(2), 151-165. https://doi.org/10.1002/rse2.233

Autor: Hugo Guímaro

As alterações climáticas são uma realidade e os satélites têm ajudado a medir os efeitos do aumento da temperatura global. Para tal, as Nações Unidas definiram várias variáveis que podemos medir de forma sistemática a partir do espaço, recolhendo grandes quantidades de informação. Uma delas é a Cor do Oceano que nos ajuda a perceber a concentração de fitoplâncton na água. Porque o fitoplâncton contém clorofila, uma imagem da superfície da água pode parecer mais esverdeada.

As espécies vegetais são das mais sensíveis às mudanças de temperatura. Da mesma maneira que algumas árvores alentejanas começam a morrer porque os verões estão cada vez mais secos, quentes e longos, também o fitoplâncton responde a diferenças dos padrões climáticos. O fitoplâncton serve de base à cadeia alimentar marinha e é responsável por absorver cerca de metade do dióxido de carbono atmosférico. Nas zonas polares a questão é ainda mais dramática, estas algas têm uma janela de oportunidade muito pequena para poderem reproduzir-se em larga escala, nos chamados blooms. A elevadas latitudes esses blooms dão-se em perfeita harmonia entre o degelo e a maior disponibilidade de luz solar.

Pesquisas anteriores revelaram que, em especial no Ártico, alguns blooms ocorrem 50 dias mais cedo em 2009 em comparação com o ano de 1997 – ano em que o SeaWIFS começou a disponibilizar os primeiros dados. Ora isto trás consequências terríveis para a vida marinha em especial nestas regiões. No sentido de melhorar a forma como monitorizamos o fitoplâncton a partir do espaço, é preciso comparar a cor da água com a concentração de clorofila e outros pigmentos medidos in-situ. A investigação que tem sido feita foca-se primeiramente nos lagos da Finlândia, de onde recolhemos amostras de dezanove lagos e comparámos com imagens de satélites que sobrevoaram aquele local no mesmo dia.

O resultado é uma estimativa da concentração de clorofila que pode ser usada para futuras passagens de satélite. Estes satélites dão uma volta completa ao Planeta em cerca de 90 minutos, pelo que são uma fonte de dados fundamental para estudar a evolução das mudanças nos padrões de vida do fitoplâncton.

Há apenas duas formas de vida visíveis do espaço: a vegetal (terrestre e marinha) e a humana, com as grandes cidades, poluição e desflorestação. É incrível pensar que embora não sejamos o centro do Universo, somos responsáveis pelo nosso futuro daí a importância observar a Terra a partir do Espaço.

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Fontes:

H. Schellnhuber, Earth system’analysis and the second Copernican revolution, Nature, vol. 402,

no.December, pp. 19–22, 1999.

M. Kahru et al. 2011, Are phytoplankton blooms occurring earlier in the Arctic?, Global Change

Biology (2011) 17, 1733–1739, doi: 10.1111/j.1365-2486.2010.02312.x.

Lisboa et al. 2018, Spatial variability and detection levels in Chlorophyll-a estimates using Landsat imagery, submitted.

Autor: Filipe Lisboa