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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
SENSORIAMENTO REMOTO
TRABALHO PRÁTICO
1. Título: Utilização de Imagens Landsat-8 no Monitoramento da Pluma de Contaminação dos
Rejeitos de Mineração da Samarco da Foz do Rio Doce (0,5 pontos).
2. Equipe: Bruno Tadeu S. Alves (0,5 pontos).
3. Resumo: No ano de 2015 houve o rompimento de uma barragem da empresa Samarco em
Mariana, MG. O objetivo desse trabalho foi utilizar cenas do sensor Landsat 8 OLI/TIRS para
detectar a turbidez da água do rio Doce ao desaguar no oceano gerando a delimitação da pluma de
contaminação em diferentes datas antes e após o ocorrido. Foram utilizadas bandas das cenas
adquiridas nas datas 14/01/2015, 16/12/2015, 01/01/2016 e 02/02/2016 para calcular o Índice de
Umidade por Diferença normalizada (NDWI) e gerar as curvas espectrais em pontos dentro da área
do delta. Como havia sólidos suspensos oriundos de rejeitos de mineração, foi possível visualizar a
mancha de contaminação em distinção da água limpa do mar. Analisando as curvas espectrais de
diferentes datas, observou-se que a área de estudo mesmo antes do acidente envolvendo a
mineradora já apresentava altas taxas de sedimentos, provavelmente pela má preservação das
margens do rio. Contudo houve aumento de partículas suspensas após o rompimento, caracterizado
pelo aumento da pluma de contaminação no oceano atlântico, detectado pelo NDWI e composição
colorida (RGB = 432). Houve aumento de reflectância da água com sedimentos, principalmente nas
bandas 3 e 4 (0,53 - 0,59 µm e 0,64 – 0,67 µm, respectivamente) quando comparado com a
assinatura espectral da água limpa obtida em região do oceano sem influência da desembocadura do
rio. Com base nas imagens, observou-se persistência da poluição na foz do rio por mais de 2 meses
(1 ponto).
4. Palavras-chave: Sensoriamento Remoto, Landsat, mineração, contaminação (0,5 pontos).
5. Introdução: “A mineração compõe um dos setores básicos da economia de nosso país e
contribui de forma incontestável para a melhoria da qualidade de vida das presentes e futuras
gerações. Dentre as atividades humanas modificadoras do meio ambiente, a mineração e a
agricultura são de caráter primordial para economia em escala global. Através destas, o homem
extrai recursos naturais que alimentam toda a economia. As atividades de mineração e a agricultura
são as causadoras da maior parte dos impactos ambientais existentes no planeta. A mineração causa
impactos ambientais consideráveis, pois altera de forma drástica a geomorfologia da área minerada
e as áreas vizinhas, onde ocorrem depósitos de pilhas de estéril e de rejeitos, além da presença de
substâncias químicas nocivas na fase de beneficiamento de alguns minérios. Isto pode significar um
problema sério do ponto de vista ambiental (SILVA, 2007).
A mineração no Brasil remonta desde a época colonial, mais de dois séculos após a chegada dos
portugueses no país. Inicialmente não houve, por parte dos portugueses, a preocupação em explorar
os minérios no território brasileiro, e sim com outros recursos: pau brasil, tabaco, açúcar e mão de
obra escrava.
No século XVIII ocorreu o descobrimento de jazidas de ouro...” (1,5 pontos).
6. Material e Métodos:
“Localização da Área de Estudo:
A área de estudo está inicialmente localizado na cidade de Linhares (Figura 8), no litoral norte do
estado do Espirito Santo. Sua localização é determinada pelas coordenadas geográficas 19º 23' 28"
sul e 40º 04' 20" oeste. Segundo IBGE (2015), possui uma população estimada no ano de 2015 de
163.662 habitantes.
A área está localizada dentro da bacia do Rio Doce (Figura 9) e esta possui uma área de drenagem
de 86.715 km2, estando 86% desta no estado de Minas Gerais e 14% no território do Espírito Santo.
Tendo 879 km de extensão” ...
“Aquisição dos Dados
Para a realização do estudo foi feito o download, a partir da página do USGS, das imagens Landsat8 referentes à área da foz do Rio Doce. As imagens são correspondentes à órbita-ponto 215/74 e
foram adquiridas nas datas: 14/01/2015, 16/12/2015, 01/01/2016 e 02/02/2016, sendo que a imagem
referente ao dia 14 de janeiro de 2015 foi adquirida para efeito de comparação com as imagens pósacidente. Para avaliar as diferentes respostas espectrais da água do mar antes e após o acidente, foi
usado um ponto localizado há aproximadamente 5 km da foz do Rio Doce, de coordenadas
geográficas 19º 41' 46" sul e 39º 48' 55" oeste. Já para obter a resposta espectral da água do mar
sem contaminação, buscou-se um ponto em alto mar de coordenadas geográficas 20º 46' 52" sul e
39º 45' 30" oeste, onde as respostas espectrais de todas as datas praticamente não variaram em
nenhuma das bandas e obteve-se a média destas utilizando o software Microsoft® Excel” ... (2
pontos).
Tabela 1. Resolução espacial e espectral das imagens Landsat-8 utilizadas.
Tipo de imagem
Banda
Resolução Espacial (m)
Resolução Espectral (µm)
2
30
0,45 – 0,51
Multiespectral
3
30
0,53 – 0,59
4
30
0,64 – 0,67
5
30
0,85 – 0,88
Fonte: adaptado da USGS (2013).
7. Resultados e Discussão: “Ao contrário do que se esperava, a área de estudo já apresentava uma
elevada concentração de sólidos suspensos na água o que foi bem destacado pelo alto valor de
NDWI na pluma de sedimentos. Isso atesta que o Rio Doce já contribuía para o aporte excessivo de
sedimentos na sua foz, indicando que sua bacia não está bem preservada e necessita de melhores
técnicas de manejo. A figura 1 representa a composição em cor natural e a diferenciação da pluma
através do NDWI para o dia 14/01/2015” ... (2 pontos).
Figura 1. Imagem referente à composição natural da foz do Rio Doce (esquerda) e à diferenciação
da pluma de contaminação por NDWI (direita) para janeiro de 2015.
8. Conclusões: “Houve diferença nas imagens obtidas pelo satélite LANDSAT-8, o que
demonstrou que mesmo com o passar do tempo, em fevereiro de 2016, a poluição causada pelos
sólidos em suspensão do acidente ambiental causado pelo rompimento da barragem da Samarco, em
novembro de 2015, persistiu na área de estudo. A reflectância da água contaminada aumentou
principalmente nas bandas 3 e 4 devido à alta concentração de sólidos que foram carreados. Desta
forma, o NDWI foi capaz de demonstrar precisamente a diferença entre a água contaminada e a
água limpa do mar” (1 ponto).
9. Referências Bibliográficas: Deve seguir normas da revista Theoretical and Applied Engineering
(http://www.taae.deg.ufla.br/taae/index.php/TAAE/about/submissions#authorGuidelines) (1 ponto).